基于Landsat 8卫星OLI影像的合肥市水体信息提取方法研究

以安徽省合肥市为研究区,以2013年5月14日OLI影像为数据源,经过辐射定标、大气校正和影像裁剪等一系列预处理工作,利用神经网络分类法进行监督分类,并运用谱间关系法、改进的归一化差异水体指数法(MNDWI)提取合肥市的水体信息。通过对谱间关系法和MNDWI分类结果的总体精度比较,确定谱间关系法是水体提取的有效方法之一。     

淡水湖泊湿地水体信息提取方法

及时、准确地获得水体信息是对水资源保护、利用和可持续发展的有利支持。以洪泽湖为研究区,通过实验比较了阈值法、TM2+TM3>TM4+TM5的谱间关系法、比值法和新型水体指数法提取水体结果的优缺点。研究表明,基于谱间关系构建的新型水体指数法能有效地提取各种类型的水体,且具有很强的普适性。新型水体指数法有效地提高了水体信息提取精度,提取精度高达92.5%。     

水体信息遥感自动提取与演变分析——以南京城区为例

随着社会经济的快速发展,并伴随着人口增多、运输压力增大、洪涝灾害频发等一系列现实问题,水体的分布和面积变化越来越受到重视。如何快速、精确、有效地提取水体成为了亟待研究和解决的重大现实问题;水体的变化情况对居民日常生活、农田灌溉、航运、旅游及周边产业以及地区工业的发展都存在着直接的影响。同时,水体的质量以及分布情况也对验证当前地区的建设、环境保护情况以及帮助日后的地区规划建设有着重要的参考价值。遥感图像凭借其覆盖面积广、易获取、获取时间覆盖全面的优点,在水体提取和演变分析中起着重要的作用。本文基于1995年南京市主城区的Landsat TM遥感影像研究了监督分类法、MNDWI指数法、NDVI指数法和谱间关系法等4种水体方法的性能,以选取最佳的自动提取方法。实验部分选择包含TM影像第2、第3、第4、第5波段的谱间关系法作为研究南京市主城区20年间水体演变的提取方法。基于谱间关系法提取水体,对南京市主城区两个实验区域,统计各年份水体面积并结合社会经济建设发展规律、自然变化等方面的因素,对每间隔10年的水体情况进行演变分析,总结演化规律。实验表明,基于谱间关系法的研究成果,南京市面积变化呈波动(先升后降)。谱间关系法相对于监督分类方法、NDVI指数法、MNDWI指数提取在城市湿地上表现良好,但在一定程度上还存在错分的现象。     

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。     

基于WorldView II图像的钨矿区水体信息提取方法研究——以江西大余县为例

以江西大余县钨矿区水体信息提取为例,对WorldView II遥感图像的各波段参数及波段间关系进行分析,选取用于水体信息提取的最佳波段,进行多种融合方法试验,通过分析获得适合于利用WorldvieW II图像进行矿区水体信息提取的融合方法;分别通过计算归一化差异水体指数(NDWI)、谱间关系法和监督分类法提取矿区水体信...     

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。     

基于ENVI+IDL的水体提取后处理实现研究

通过IDL语言调用ENVI二次开发函数库,首先基于多波段谱间关系法实现华南山区细小水体的自动提取,然后利用数学形态学膨胀滤波算法对图像进行断线连接和小孔填充,最后通过对比形态学腐蚀算法和Pavli-dis异步细化算法对图像进行细化处理,从而得到比较理想的细小水体。结果表明:该方法能够有效解决水体提取后断线连接、空洞填充及细小水体细化等问题,从而为水体自动、快速提取和分类提供有力帮助。     

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.      

利用景观格局指数的空间分辨率对水域面积提取影响的分析

对8个不同地区对应的同一时间的ETM+数据和MODIS数据,利用谱间关系法得到30 m和250 m分辨率具有不同景观格局分布的水体专题图,研究分辨率对不同景观格局分布的水体提取的影响。通过比较发现,区域内水体边缘密度很小时,ETM+和MODIS提取结果的误差很小;当区域内水体边缘密度很大时,ETM+和MODIS提取结果的误差相应就变大。通过引入景观格局指数与两种分辨率的提取结果进行回归分析发现,对于不破碎区域的水体,MODIS和ETM+可以得到相近的精度;而对于中度破碎的水体,引入景观格局指数信息能显著地提高中度破碎水体的精度;但对于高度破碎的水体,通过引入景观格局指数信息的多元回归几乎不能提高精度。     

水体指数构建及其在复杂环境下有效性研究

针对复杂环境下水体提取精度易受到低反射率地表影响的问题,本文以秦淮河流域为实验区,选用2015年10月12日ETM+影像,在水体、低反射率地表和其他地表纯净像元平均反射率基础上构建Multi-Band Water Index(MBWI)。搜集1985年—2016年已有的12种水体指数,选取南京、南宁和烟台地区3景影像中不同地表环境的6个测试点,采用基于K均值聚类的水体指数法提取水体后分析水体指数在复杂环境下的有效性。结果表明,MBWI以平均总体精度、Kappa系数、错分和漏提误差分别为98.62%、0.95、3.46%和3.74%,总体上较其他水体指数具有一定的优势;实验发现TCW(Tasseled Cap Wetness index)不能有效地消除山体阴影,TCW和AWEInsh(Automated Water Extraction Index with no shadow)误将白色高反射率建筑噪声分为水体,水体提取结果中均有低反射率非水体信息存在;水体在可见光而非水体在红外反射率较高,基于二者的差异及从绿到红外波段水体似呈递减现象构建的MBWI能有效的抑制低反射率噪声,对水文水资源的研究与应用具有一定的实际价值。     

SCOPED‐W: SCalable Online Platform for extracting Environmental Data and Water‐related model outputs

This article presents SCOPED, an innovative approach for extracting environmental data using OGC services. In the field of water resource management, SCOPED‐W (‘W’ for ‘Water’) is a method that was developed in the framework of EU/FP7 IASON and EOPOWER projects. This platform supports the collection of data required to build a Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model and the uptake, spatialization and dissemination of raw data generated from the outputs of different SWAT models for the Black Sea region. Scientists are documenting the data served by the platform in ISO standardized metadata to support informed use. SCOPED‐W primarily targets the community of SWAT users in the Black Sea region but it can easily be replicated in other geographical areas. Additionally, the SCOPED approach is based on data interoperability that makes it fully compatible with other domains of application as demonstrated here with three original use cases. The article also highlights the benefits of the approach for the GEO community and discusses future improvements for supporting integration with other platforms such as UNEP Live.     

基于ETM+遥感影像水体信息提取方法探讨

利用卫星遥感数据提取地物信息,已成为遥感观测地物的一种重要手段.但在地物信息提取时由于多种因素的干扰,导致部分地物信息丢失.如何解译出地物的细部信息成为遥感信息提取的关键.利用Landsat7遥感数据为例,探讨了提取水体专题信息的方法,通过对遥感影像进行最佳波段组合、色彩变换、分类后对水体信息进行提取,效果较好.     

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。     

供水企业最佳收益分析方法

供水系统是国民生活的重要基础设施,其与网络的结合产生了供水商务智能系统。基于商务智能的基本理论,结合供水实际情况,深入分析了供水系统的业务流程和影响供水的诸多因素,提出了供水点的重要等级、公路优先级以及水管等级的概念,给出了供水企业最佳收益的分析方法。最后,介绍了一个基于商务智能的供水企业最佳收益可视化分析系统及其应用...     

基于 SPOT-5影像的吴哥地区水体提取方法研究

对于一个较小研究区提取地物信息,需要更高的空间分辨率和适合的光谱信息。以柬埔寨吴哥窟西北部为研究对象,开展基于SPOT-5影像的水体信息提取方法研究。通过分析研究区内的地物光谱特征信息,发现各地物在绿色波段和短波红外波段虽然都有下降趋势,但是水体的变化程度最大。利用这个信息建立决策树的一种水体提取模型:Band3/Band41.73并且Band1Band4。通过与NDWI法、决策树模型提取精度进行对比,证明该模型提取精度有较大提高,可有效地消除水田对提取精度的影响。     

格网DEM上径流长度计算误差的定量分析

基于格网DEM的径流长度的计算误差主要来源于DEM数据和流径提取算法。通过数据独立的误差分析方法,定量分析流径提取算法模型产生的误差。首先选取5种数学曲面作为模拟DEM数据源,计算出径流长度,以由曲面公式推导的径流长度公式计算的径流长度作为理论真值,通过两者的对比,分析误差及其空间分布。结果表明,汇水区的径流长度计算精度明显高于分水区;分水区的径流长度含有一定的系统误差。     

基于图形数据差的居民地变化信息提取方法研究

作为空间数据库更新的一项关键内容,变化信息的提取直接关系着整个更新工作的效果。居民地是空间实体中变化频率较高的要素,成为空间数据库更新的关注重点。文中针对当前提取方法尚未关注空间实体具体变化的问题,提出一种基于图形数据差的居民地变化信息提取方法。根据图形数据差的分类,实现变化信息的归类,继而通过图形数据差的判别方法,达到居民地变化信息提取的目的。通过实验验证该方法的可行性和有效性。     

基于地理空间技术的水利要素数据库建设与维护的方法

水利水资源要素是关系国计民生的重要信息。如何管理和运用好历史积累下来的相关信息资料是关系到未来水利规划建设是否科学与高效的基础工作。笔者结合工作实际,探索基于地理空间技术的水利要素数据库建设与维护的方法,试图解决基础水利资料的统一性,历史信息的连续性,减少水利勘测和设计的重复性工作,科学地为水利建设服务。     

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。