Береговые линии рек и озёр являются зонами контакта внутренних водоёмов с сушей и обладают чрезвычайно важными экологическими функциями, такими как регулирование наводнений и поддержание экологического баланса. Своевременное отслеживание динамических изменений береговых линий имеет важное практическое значение для предотвращения наводнений, снижения ущерба и строительства, а также охраны водной экологической среды. В данной статье была обучена модель глубокого обучения Swin-UNet на основе высокоразрешающих спутниковых изображений (спутники Gaofen и Sentinel-2) для разработки технологии распознавания региональных водных объектов и береговых линий, которая была использована для мониторинга динамических изменений береговых линий города Чэньчжоу в период с 2015 по 2025 год. Результаты показали, что модель распознавания водных объектов и береговой линии, основанная на Swin-UNet, значительно превосходит традиционные методы пороговой обработки и относительно простые модели машинного обучения. Точность распознавания водных объектов превышает 90%, контуры водных объектов чёткие. Результаты анализа изображений Gaofen показывают, что средняя многолетняя площадь водоёмов в исследуемом районе составляет около 314,7 км², а длина береговой линии — около 7306,4 км. Результаты Gaofen и Sentinel-2 хорошо коррелируют (коэффициент корреляции среднего годового значения более 0,99), однако из-за более высокого пространственного разрешения площадь водоёмов, определённая по изображениям Gaofen, примерно на 18,9% больше, чем по Sentinel-2, а длина береговой линии — примерно на 75% больше. Внутренние годовые колебания длины береговой линии (коэффициент вариации = 12,8%) выше межгодовых колебаний (коэффициент вариации = 9,0%). Форма береговой линии искусственных водоёмов в районе исследования более стабильна, чем натуральная береговая линия. Структурная эволюция береговой линии рек и озёр в районе показывает переход от полуестественных и полуискусственных берегов к искусственным, в то время как натуральные берега остаются относительно стабильными. Эта тенденция связана с городским пространственным расширением и серией экологических реставрационных политик, таких как возвращение сельскохозяйственных земель в леса и влажные территории.
关键词
Береговые линии рек и озёр;Динамический мониторинг;Swin-UNet;Спутники Gaofen;Sentinel-2;Город Чэньчжоу