我国在“十三五”期间提出了建设海洋强国的战略目标,海岛作为海洋开发和利用的一个重要载体,其边界的快速提取、地物类型的快速识别以及其生态环境的动态监测等课题的研究不仅具有重要的科学价值,更具有重要的战略意义。遥感技术作为一种远距离对地观测技术,可实现海岛的大面积同时观测,以及准实时的动态监测。本文基于大面积覆盖和准实时获取的海岛遥感影像,研究了一种海岛边界的快速提取方法,为海岛的快速普查及制图,海权的争分以及国土面积的测量等提供理论依据。图像分割作为一类图像识别、分析和理解的重要方法,已被广大学者用于传统图像的预处理中。而遥感影像具有大面积观测、准实时和多波段等特性,当传统图像分割算法直接应用于遥感影像识别或分析时,存在计算时间长和分割精度低等问题。因此,本文在分析了现有图像分割算法的基础上,结合遥感影像的特征(大面积覆盖和多波段性),提出了一种基于遥感影像的海岛边界快速分割算法。主要研究内容如下:(1)针对遥感影像的多波段性,提出了海岛边界的粗分割方法研究。在该部分的研究中,提出了一种利用非线性优化的Otsu算法,实现了基于遥感影像的海岛边界粗分割。该算法的主要思想是,利用PCA算法对多波段的遥感影像进行降维,在保证遥感影像信息量的前提下,减少波段数,提高计算效率;利用海岛和海水地物类别的类内方差替代传统的Otsu的类间方差,即充分利用遥感影像的光谱特性优化算法的终止条件,提高了遥感影像的分割效率,实现了海岛边界的粗分割(即粗分割)。(2)针对遥感影像的大面积覆盖特性,提出了海岛边界的细分割方法研究。在该部分的研究中,以两种不同粗分割算法的海岛边界结果作为输入,结合二值化高斯滤波水平集模型,提出了一种利用改进的二值化高斯滤波水平集模型,实现了基于遥感影像的海岛边界细分割。该算法的主要思想是,将海岛边界的粗分割结果作为初始演化曲线,在保证分割精度的前提下,使初始演化曲线接近目标边界,有效地解决了因遥感影像覆盖面积大而造成的计算效率低、过分割等现象,实现了海岛边界的高精度优化(即细分割)。以浙江台州海域海岛边界的快速提取为例,比较发现本文所提方法较传统分割方法在计算效率和结果精度上具有明显的优势。同时,以大面积覆盖的舟山群岛海域为例,阐述了本文所提海岛边界快速提取方法的可行性。