基于标记分水岭分割的高分辨率影像水体信息提取

提出一种基于标记分水岭分割的高分辨率卫星融合影像提取水体信息的方法。首先采用pansharpening 融合法获得光谱扭曲小的高分辨率卫星融合影像;其次利用标记分水岭算法对高分辨率卫星融合影像进行分割;最后在分割基础上利用水体指数模型提取水体信息。采用QuickBird高分辨率遥感影像数据试验,与eCognition多尺度分割提取水体方法的结果相比,表明本文方法更快速有效,具有实用推广价值。     

GF-2影像中不同水体指数模型提取精度及稳定性分析

针对GF-2卫星影像数据的特点，选取了临夏回族自治州境内两个不同研究区域，分别采用单波段阈值法、归一化差分植被指数法（NDVI）及其他3种水体提取指数法（NDWI、SWI、MSWI）对两个研究区进行水体提取试验。通过分析比较各水体指数模型中阈值对水体提取精度和稳定性的影响，发现研究区1（城区）中单波段阈值法提取效果最高达到71.29，且稳定性较好。研究区2（山区）中MSWI方法提取精度最高为95.76，稳定性较单波段法次之。本文试验为GF-2影像在不同区域进行水体提取时选择不同模型及阈值时提供可靠的参考依据。     

基于GF-1卫星影像的改进SWI水体提取方法

大尺度高精度山区河流信息提取是我国干旱区水资源开发利用的关键技术,而利用遥感影像提取水资源信息存在水体与山区阴影难以区分的瓶颈。以GF-1号卫星2 m分辨率全色波段影像和8 m分辨率多光谱影像为数据源,选取新疆特克斯河流域巴喀勒克水库为研究区,提出改进的阴影水体指数法(modified shade water index,MSWI)进行水体信息提取;同时运用单波段阈值法、NDWI法、单波段法与阴影水体指数法(shade water indes,SWI)相结合的决策树分类法(简称SWI)以及单波段法与MSWI相结合的决策树分类法(简称MSWI)分别对研究区水体信息进行提取,并进行了对比分析。研究结果表明,前2种方法与SWI和MSWI法相比,效果稍差;而SWI和MSWI法分类效果较好,其中MSWI比SWI法分类总精度高0.94%,提高了高分辨率遥感影像的解译精度,可为国产高分系列卫星影像在干旱区水资源信息提取中的应用提供技术支持。     

基于GF-1遥感数据的城市水体信息提取方法研究

水体信息的高精度提取是水资源监测、调查与管理等研究领域的关键问题。本文选取国产GF-1卫星影像作为数据源,根据影像中典型地物光谱特征采用归一化水体指数法(NDWI)、多波段谱间关系法对研究区进行了水体提取,并通过结果分析提出了基于主成分分析与多尺度分割技术的综合水体信息提取方法。对以上4种方法进行对比分析,验证结果表明:归一化水体指数法易受阴影信息影响;改进的多波段谱间关系法能较为完整地提取水体信息,但受小范围阴影信息影响;主成分分析综合法总体精度较高;多尺度分割提取法能有效地分离水体信息与非水体信息,水体信息提取的效果最佳。     

一种利用TM影像自动提取细小水体的方法

提出一种利用TM影像自动提取山区细小水体的多波段谱间关系改进方法。该方法在典型谱间关系法的基础上,针对水体与阴影在蓝绿光波段亮度值降低速率差异较大的特征,基于差值运算,构建了新的多波段谱间关系水体提取模型。首先利用该模型将水体从其他地物及阴影中分离出来,然后基于数学形态学膨胀滤波算法进行空洞填充和短线连接,最后通过图像细化算法实现目标的细化。经过实验比较表明,该方法克服了许多水体提取模型只能有效提取较大面积水体的缺点,除了能够对山区的细小水体进行高精度自动提取外,还能够有效地去除阴影等干扰信息。     

一种改进光谱角匹配的水体信息提取方法

快速、准确地从卫星遥感影像上获取水体信息已成为水资源调查及监测、湿地保护、洪涝灾害评估等领域的重要技术手段。本文以GF-4卫星的PMS传感器影像为数据源,提出了一种改进光谱角匹配（MSAM）的水体信息提取方法,以内蒙古中东部和长江中下游两个试验区为研究对象,对比分析了MSAM与单波段阈值法、NDWI阈值法、支持向量机和光谱角匹配等传统方法的水体信息提取结果,并进行了精度评价。试验结果表明,本文提出的MSAM方法不仅能准确地提取水体信息,而且能很好地区分水体与云阴影,对细小水体的提取也具有很好的效果。在内蒙古中部和长江中下游两个试验区的水体提取精度分别达到99.86%和98.37%,在5种水体提取方法中的精度最高,可以有效地提取水体信息。     

基于GF-5高光谱特征分析的水体提取方法研究

针对山区水体、山体阴影与裸地等地类光谱混淆性,基于高分五号(GF-5)影像数据,结合高光谱特征分析构建了山区水体决策树提取模型. 先对水体和相关干扰地类进行高光谱特征分析实现特征波段选取,应用单波段阈值法、多波段谱间关系法、归一化水指数(NDWI)法进行提取实验. 通过比较以上实验不足之处,提出了单波段阈值法与构建的阴影水体指数(SWI)相结合的决策树水体提取模型,以Google Earth高清影像为参考结合实地采样得到的混淆矩阵进行精度评价. 实验结果表明:单波段阈值法与NDWI法易将山体阴影识别为水体,受裸地影响较小;多波段谱间关系法对山体阴影有一定抑制作用,受小面积裸地影响;决策树提取模型能有效抑制山体阴影和裸地影响提取完整水体. 其总体精度为89.39%,Kappa系数为0.82,显著提升了山区水体提取精度.      

运用资源三号卫星影像数据提取水体信息的方法研究

运用资源三号卫星影像的多光谱影像数据,分别运用单波段阈值法、归一化差异水体指数法、谱间关系以及最佳指数法(OIF)等方法进行水体信息提取的研究与比较。研究结果表明针对资源三号遥感影像波段的特殊性,采用谱间关系法和最佳指数法(OIF)相结合的方法能完整地提取出水体信息。     

基于高分辨率遥感影像的地理国情普查水体信息提取方法

地理国情普查体系内容之一是提取水体地表覆盖信息,掌握我国水体现状以及空间分布情况。常规归一化差异水体指数（NDWI）算法不能完全满足基于高分辨率遥感影像提取水体信息的需要。本文以WorldView2的4波段（B、G、R、N）影像为数据源,研究基于高分辨率遥感影像的、面向对象的水体信息提取方法。研究发现：水体在蓝波段（Layer B）上表现出较强反射特性,利用蓝波段的比率值（Ratio Layer B）、标准方差值（Standard Deviation Layer B）两项指标,结合水体指数,能够构建基于高分辨率遥感影像水体提取的基本规则集,完成水体信息的自动提取,并且提取的结果质量较好。通过选取验证区,对提取方法的稳健性进行了验证,结果证明：该方法能够在地理国情普查这种基于高分辨率遥感影像的工程化生产应用中发挥重要作用。     

植被指数在“北京一号”数据耕地提取中的应用研究

本文旨在研究探讨适合我国最新发射的高性能对地观测"北京一号"小卫星影像中耕地提取方法。通过分析"北京一号"小卫星数据的波段特征,以山东曲阜多光谱图像为试验数据,计算典型的6种植被指数,在Erdas中建立模型,进行了耕地提取试验,并以灰度图像融合数据人工判读的结果作为参考数据,进行了精度评定。将适合"北京一号"小卫星数据的最佳植被指数提取模型应用于整个山东省的耕地提取中,得到修正植被指数提取模型,从而在"北京一号"小卫星数据耕地提取应用领域做了有效尝试。     

SPOT5单景卫星遥感影像区域网平差试验

随着相关技术的飞速发展,高分辨率卫星遥感影像越来越多地用于地理信息产品生产。本文通过生产试验,讨论在已有DEM数据的前提下,利用少量地面控制点结合卫星影像自带的轨道参数,依靠卫星影像单片区域网平差技术来生产1:50000 DOM产品,以解决地面控制点数量不足、分布不好的问题。试验结果产品精度满足规范要求。     

基于小波纹理信息的星载SAR图像与TM图像的数据融合

遥感图像的数据融合是当前遥感界研究的热点问题之一。论述利用小波变换提取合成孔径雷达（SAR）图像的多尺度纹理信息，基于小波纹理信息将SAR图像与TM图像进行融合。选取徐州市南郊风景区的Radarsat卫星SAR图像和TM图像进行试验研究，并与颜色变换法融合图像进行对比分析，结果表明，无论是目视解译还是定量分析，该融合方法与颜色变换法相比，将获得更理想的高空间分辨率多光谱的融合图像。     

利用国产GF-1卫星数据实现山区细小河流河宽的自动提取

以国产GF-1卫星影像为数据源，选取皇甫川流域内山区细小河流密集的上游1421 km²作为研究区域，针对因山区河流河道狭窄、形态复杂等导致的河流边界提取难度大、精度差、河宽无法自动提取的难题，首先利用改进的变异系数法筛选水体指数，再采用改进的决策树法结合DEM河网精确获取河流边界，最后通过自动化河宽提取算法实现对山区细小河流及其河宽的自动提取。结果表明，本文方法对山区河流判别的总体精度为89.5%，有效地排除了山体阴影等地物的干扰。对河宽为0~10 m的极细河流，本文方法提取河宽的误差为18.54%；10~30 m的细小河流，提取误差为12.07%。     

基于BJ -1小卫星遥感数据的矿区土地覆盖变化检测

为了评价利用北京一号小卫星(BJ-I)遥感数据监测煤矿区土地利用/地表覆盖变化的效果,针对其数据特点,选择基于图像信息运算和图像信息变换的直接变化检洲法以及分类后比较法,对徐州东矿区2007～2008年土地利用/地表覆盖变化情况进行检测,以对比、评价各种方法在土地利用/地表覆盖变化检测中的应用效果和BJ -1数据的适用...     

Monitoring of protected bands of Terkos drinking water reservoir of metropolitan Istanbul near the Black Sea coast using satellite data

In this study, remote sensing (RS) with computer-based geographic information systems (GIS) techniques are used as a tool for monitoring the water basin area and water quality in Istanbul's relatively less polluted and comparatively less destroyed catchment of the metropolis drinking water dam reservoir named Terkos. It is necessary to work with recent data to be able to identify the effects of urbanization on the water quality of the Terkos dam catchment area that supplies drinking water to the metropolis. RS is an important tool to monitor water quality and urban terrain. For this aim, a project has been initiated at the Technical University Remote Sensing Laboratory, under the Istanbul Water and Sewerage Administration (ISKI) sponsorship in Istanbul. The project uses SPOT-PAN, XS and IRS-1C/D PAN and satellite data of 1993 and 2000 for urban analysis and Landsat-TM and LISS-III satellite data of 1992 and 2000 for water quality. For calibration and validation, ground truth samples are collected from the experimental area. The RS data was converted into the UTM coordinate system and image enhancement and classification techniques are used. Raster data is converted to vector data to assess the study area for analyzing in GIS for the purpose of planning and decision-making on protected water basin zones. As a result of monitoring land use and water quality changes, recommendations are made for planning and management of the protected environment of the Terkos catchment protected area. Measuring land use change is a very important issue for controlling the future development of the basin, GIS techniques are performed and results are illustrated in established models on the four protected zones of Terkos water basin.     

基于数学形态学的遥感影像水域提取方法

利用数学形态学的方法对遥感影像上的水体进行了提取实验。经实验结果得出,利用数学形态学的基本运算组合成的各种算子:高、低帽变换、滤波与阈值截取相结合的增强方法,通过选择合适的结构元素,对图像进行预处理后进行分割,可以完成遥感影像上灰度变化较小的水体提取,其结果优于直接对原图像进行形态梯度法、均值分割的结果,对分割后的结果进行矢量跟踪后,得出的结果可以直接应用到GIS中去。     

附加辅助层析区域提高射线利用率的水汽反演方法

在已有的全球导航卫星系统水汽反演技术中,能够利用的观测值是完整穿过整个层析区域的卫星射线。由于卫星、接收机几何位置分布以及层析区域选择的特定性,许多卫星射线是从层析区域侧面穿出,这些射线通常当作无效信息被剔除,降低了层析结果的精度。针对该缺点,提出并实现了一种附加辅助层析区域提高射线利用率的水汽反演方法,使从研究区域侧面穿出的信号信息也可以被利用。基于美国得克萨斯州（Texas）地区的连续运行参考站（Continuously Operation Reference Stations,CORS）网的实测数据,结合层析区域内的无线电探空仪数据进行实验,结果表明,该方法能够提高水汽反演结果的精度,其均方根误差的改善率为14.6%。     

面向对象的库区高分一号影像土地利用信息提取

高分一号（GF-1）是我国自主研发的第一颗高分辨率遥感卫星，其包含地物信息较为丰富，已应用于土地利用信息提取，但在水利工程库区土地利用调查方面研究较少。本文以峡江水利枢纽工程库区为例，首先对库区影像进行了基于RPC模型的正射校正、几何精纠正等预处理；然后针对GF-1的传感器响应特性，采用基于多元线性波段拟合的方法对多光谱与全色影像进行融合，该方法相对于传统分量替换法具有更好的融合性能；最后综合利用影像的光谱、纹理及形状等特征，采用面向对象的方法对融合后的库区影像进行了地类信息提取与分类精度评价。试验结果表明，融合影像可以有效提取水利工程库区的土地利用信息，总体分类精度达到87.9%，Kappa系数为0.836，能够满足库区土地利用调查和变化监测的要求。     

一种高分影像建筑区分块表示与合并提取方法

建筑区是一种重要的人工地理要素，利用高分辨率卫星影像可以在更精细的尺度上获取建筑区信息。针对建筑区这类结构复杂、面积相对较大的地物类，提出一种分块表示与合并提取方法。首先，通过角点上下文约束来划分图像，并将获得的图像块作为影像处理的基本单元；然后，利用空间变异函数来建模每个图像块并提取特征描述参数，进一步通过主成分变换实现建筑区图像块的结构特征表示；最后，根据图像块空间结构特征的相似性实现建筑区的判别。实验结果表明，该方法能够有效实现高分影像建筑区的提取，并且对不同分辨率的高分影像表现出良好的适应性。