海と陸の接合領域では、レーザースポット内に海洋と陸地が同時に存在する可能性があり、それにより海陸混合波形が生成される。海陸混合波形を正確に識別できれば、これらの混合波形を利用して水際線の正確な位置を抽出することができる。本論文では、海陸混合波形の存在を考慮し、機載海洋レーザーレーダーAOL（Airborne oceanic LiDAR）の赤外線レーザーに基づく海陸混合波形識別方法を提案し、さらに海陸混合波形を利用した水際線抽出方法を提案する。まず、AOL赤外線レーザー全波形の特徴を総合的に抽出し特徴の次元削減を行う。次に、AOL波形に対してファジィ分類を実施し所属度行列を取得、Otsuの最大クラス間分散法に基づき海陸混合波形を特定する。さらに、DBSCAN密度クラスタリングアルゴリズムを利用して誤分類された海陸混合波形を識別および除去する。その後、海陸混合波形に対応するレーザーポイントの位置情報を統合し、PAEK平滑化アルゴリズムで水際線の位置情報を取得する。最後に、レーザーレーダー方程式を拡張し、赤外線レーザー海陸混合レーダー方程式の表現形式を提示し、理論的なレーダー方程式分析と実測波形データ検証を組み合わせて海洋、陸地、海陸混合波形の差異を分析し、赤外線レーザースポット内での海陸共存による海陸混合波形研究の理論的基盤を提供する。Optech CZMILシステムで取得した実測AOLデータセットを用いて、本論文の赤外線レーザー海陸混合波形法および海陸混合レーダー方程式の正確性と有効性を検証した。従来のAOL標高閾値法と比較して、本論文のAOL混合波形法は水際線抽出の偏差の平均値と標準偏差をそれぞれ24.07％と9.76％低減し、SSIM指数を0.031向上させ、AOL干潟の水際線抽出に新しい方法を提供する。

機載海洋レーザーレーダー;赤外線レーザー;海陸波形分類;海陸混合波形;干潟水際線