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Automatic shoreline extraction and change detection: A study on the southeast coast of Bangladesh
Marine Geology ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-09-04 , DOI: 10.1016/j.margeo.2021.106628
Md Sakaouth Hossain 1 , Muhammad Yasir 2 , Ping Wang 3 , Saleem Ullah 4, 5 , Maftuha Jahan 1 , Sheng Hui 6 , Zehao Zhao 7
Affiliation  

One of the multifaceted features of the Earth's surface is the shoreline, which is always changing and has enhanced economic and environmental values. This paper highlights the shoreline of Bangladesh's southeast coast from 1980 to 2020 with a 10-year interval to automatically extract the shoreline and the changes in coastline position due to accretion and erosion. Threshold, Sobel, Prewitt, Canny and Robert generic edge detection algorithms are used for automatic shoreline extraction, including canny's performance in accurately detecting the coastline. The Digital Shoreline Analysis System (DSAS) is carried out using Net Shoreline Movement (NSM), End Point Rate (EPR), and Linear Regression Rate (LRR) to statistically measure shoreline changes. The findings suggest that in terms of accretion and erosion, the shoreline is dynamic, but overall accretion is dominated rather than erosion. Because of both natural processes and anthropogenic interventions, the coastline in this area has changed increasingly. The result shows that maximum erosions reached between 2010 and 2020 are 2673.64 m for NSM and 284.49 m/yr for EPR, whereas the maximum accretions are 4689.4 m for NSM and 469.58 m/yr for EPR between 1980 and 1990. LRR tracks coastline variation over a 40-year period in which 162.91 m/yr and 45.91 m/yr, respectively, are the highest accretion and erosion observed. It is anticipated that the outcome of this study will help to understand the possible risks of future changes in the coastline that will require the country to establish planning and management strategies for its very significant southeast shoreline.



中文翻译:

自动海岸线提取和变化检测:孟加拉国东南海岸的研究

地球表面的多方面特征之一是海岸线,它一直在变化,具有更高的经济和环境价值。本文以1980年至2020年间以10年为间隔的孟加拉东南海岸海岸线,自动提取海岸线及因增生侵蚀造成的海岸线位置变化。Threshold、Sobel、Prewitt、Canny 和 Robert 通用边缘检测算法用于自动海岸线提取,包括 Canny 在准确检测海岸线方面的性能。数字海岸线分析系统 (DSAS) 使用净海岸线运动 (NSM)、终点率 (EPR) 和线性回归率 (LRR) 进行,以统计测量海岸线变化。研究结果表明,在吸积和侵蚀方面,海岸线是动态的,但总体吸积占主导地位,而不是侵蚀。由于自然过程和人为干预,该地区的海岸线发生了越来越多的变化。结果表明,在 2010 年至 2020 年期间,NSM 达到的最大侵蚀为 2673.64 m,EPR 为 284.49 m/yr,而 1980 年至 1990 年间,NSM 的最大侵蚀量为 4689.4 m,EPR 为 469.58 m/yr。LRR 轨迹海岸线变化。一个 40 年的时间段,其中 162.91 m/yr 和 45.91 m/yr 分别是观察到的最高吸积和侵蚀。预计这项研究的结果将有助于了解海岸线未来变化的可能风险,这将要求该国为其非常重要的东南海岸线制定规划和管理策略。由于自然过程和人为干预,该地区的海岸线发生了越来越多的变化。结果表明,在 2010 年至 2020 年期间,NSM 达到的最大侵蚀为 2673.64 m,EPR 为 284.49 m/yr,而 1980 年至 1990 年间,NSM 的最大侵蚀量为 4689.4 m,EPR 为 469.58 m/yr。LRR 轨迹海岸线变化。一个 40 年的时间段,其中 162.91 m/yr 和 45.91 m/yr 分别是观察到的最高吸积和侵蚀。预计这项研究的结果将有助于了解海岸线未来变化的可能风险,这将要求该国为其非常重要的东南海岸线制定规划和管理策略。由于自然过程和人为干预,该地区的海岸线发生了越来越多的变化。结果表明,在 2010 年至 2020 年期间,NSM 达到的最大侵蚀为 2673.64 m,EPR 为 284.49 m/yr,而 1980 年至 1990 年间,NSM 的最大侵蚀量为 4689.4 m,EPR 为 469.58 m/yr。LRR 轨迹海岸线变化。一个 40 年的时间段,其中 162.91 m/yr 和 45.91 m/yr 分别是观察到的最高吸积和侵蚀。预计这项研究的结果将有助于了解海岸线未来变化的可能风险,这将要求该国为其非常重要的东南海岸线制定规划和管理策略。结果表明,在 2010 年至 2020 年期间,NSM 达到的最大侵蚀为 2673.64 m,EPR 为 284.49 m/yr,而 1980 年至 1990 年间,NSM 的最大侵蚀量为 4689.4 m,EPR 为 469.58 m/yr。LRR 轨迹海岸线变化。一个 40 年的时间段,其中 162.91 m/yr 和 45.91 m/yr 分别是观察到的最高吸积和侵蚀。预计这项研究的结果将有助于了解海岸线未来变化的可能风险,这将要求该国为其非常重要的东南海岸线制定规划和管理策略。结果表明,在 2010 年至 2020 年期间,NSM 达到的最大侵蚀为 2673.64 m,EPR 为 284.49 m/yr,而 1980 年至 1990 年间,NSM 的最大侵蚀量为 4689.4 m,EPR 为 469.58 m/yr。LRR 轨迹海岸线变化。一个 40 年的时间段,其中 162.91 m/yr 和 45.91 m/yr 分别是观察到的最高吸积和侵蚀。预计这项研究的结果将有助于了解海岸线未来变化的可能风险,这将要求该国为其非常重要的东南海岸线制定规划和管理策略。LRR 跟踪 40 年期间的海岸线变化,其中 162.91 m/yr 和 45.91 m/yr 分别是观察到的最高吸积和侵蚀。预计这项研究的结果将有助于了解海岸线未来变化的可能风险,这将要求该国为其非常重要的东南海岸线制定规划和管理策略。LRR 跟踪 40 年期间的海岸线变化,其中 162.91 m/yr 和 45.91 m/yr 分别是观察到的最高吸积和侵蚀。预计这项研究的结果将有助于了解海岸线未来变化的可能风险,这将要求该国为其非常重要的东南海岸线制定规划和管理策略。

更新日期:2021-09-07
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