多光谱光学遥感影像水体提取模型

地表水监测是遥感的重要基础应用.光学遥感水体提取的原理是基于不同的地物具有不同的光谱反射特性,某些地物(冰雪、阴影、云)因为与水体具有相似的反射特性导致提取分类失败.本文针对传统水体指数在水体提取时出现错分、漏分的问题,提出一种归一化多波段水体指数NDMBWI.分别用3个试验对本文指数的稳定性进行测试.试验1的区域为西藏林芝地区,数据源为同一时相的Landsat 8、Sentinel 2卫星影像,试验结果验证了本文指数抑制冰雪的能力,本文指数的Kappa系数为0.86、总体精度为0.93、错分误差为0.03、漏分误差为0.12、制图精度为0.97、生产者精度为0.88,均优于已有的指数.试验2的数据源为高分一号,以香港迪士尼为试验区域,在存在少量云的环境下进行水体提取,证明了本文指数能抑制云及其云下阴影.试验3提取了多个地区的水体,验证了本文水体指数的稳定性.本文使用多源光学遥感影像验证了NDMBWI的可行性,不需额外借助辅助数据,即可排除雪、云、阴影的影响,能够更加有效地自动化提取水体,可推广到海岸带资源研究、冰川变化、内陆湖泊变化等领域.     

Sentinel-2遥感图像的细小水体提取

基于卫星遥感的水体提取算法对面积较大的水体效果较好,应用于细小水体时受混合像元、异物同谱等因素影响,容易出现误判。Sentinel-2卫星多光谱遥感数据空间分辨率为10 m、20 m、60 m,双星时间分辨率5 d,时间和空间分辨率较高,因此本文采用了Sentinel-2绿光波段（560 nm）、红边波段（705 nm）、近红外波段（842 nm、865 nm）和短波红外波段（2190 nm）的遥感反射率,提出了一种植被红边水体指数算法RWI（Vegetation Red Edge based Water Index）。对比分析了植被、阴影、建筑物、混合像元、裸土、水体6种地物的归一化遥感反射率,从机理上解释了为什么RWI比其他水体指数具有更好的提取细小水体的效果。本文对比了常用的几种水体提取算法,包括改进的归一化差异水体指数MNDWI（Modified Normalized Difference Water Index）、多波段水体指数MBWI（Multi-Band Water Index）、自动水提取指数AWEI（Automated Water Extraction Index）,以人工目视解译的水体结果为准,对比以上几种算法得到的水体提取结果,得出RWI、MNDWI、MBWI、AWEI_sh、AWEI_nsh的面积提取差异分别为3.6%,4.2%,12.2%,8.8%,19.8%。从结果可以看出RWI算法精度最高。从影像提取结果来看,本文提出的RWI算法提取的水体边界效果更佳,而且能够一定程度上消除山体和建筑物阴影、云阴影以及混合像元的影响。同时,在2016-01—2018-12时间范围内筛选选取了共43景无云的Sentinel-2影像,利用本文提出的算法对雄安新区、神东矿区、永城矿区3个区域的细小水体分布开展了多时相分析。观察后发现每个时相的结果均十分良好,细小水体的边界区分度较高,基本没有错提、漏提,算法具有良好的适用性和稳定性。     

基于Sentinel-2影像的河流湖泊遥感提取

河流信息提取一直以来都是水利行业重要的工作内容,基于遥感技术的优势,采用高分辨率卫星影像Sentinel-2多光谱影像,进行河流信息提取,以此得到高精度的河流信息。结果表明：基于遥感分类手段的河流提取具有很高的精度,河流呈现连续状态分布,并且植被区域与其他区域分类精度较好;基于遥感反演手段的河流提取同样具有很高的精度,反演手段从光谱信息中准确识别出水域信息并反映出来,河流信息呈客观分布且未出现断流现象,即该方法在河流提取中具有较好的应用。     

基于遥感影像的水资源提取精度评价方法研究

立足于当前生态文明建设的迫切需求,以促进遥感技术在水体提取及其时空变化研究中的应用为目的,经过评价指标的选取、配置,标准参考数据的优化选择,以及评价流程的设计,研究制定了一套基于遥感影像水资源提取的精度评价方法。在此基础上,以基于深度学习的遥感水体提取算法的提取结果为实验数据,选取了湖北省部分水体作为样本,进行了遥感影像水资源提取精度评价方法实验。实验结论符合提取算法的特性,验证了提出的精度评价方法的可行性。     

遥感影像水体提取研究综述

水体时空分布特征对于水资源监测与应用具有重要意义,为了快速、准确、高效地获取地表水体信息,借助于遥感影像进行水体提取的方法受到国内外学者关注。该文通过梳理相关研究成果,评述水体提取的3类方法:阈值法、分类器法和自动水体提取法在模型构建、分割机理和模型适用性3方面的差异。通过进一步分析现存的各类问题,指出水体物化特征与遥感光谱特征的关系研究是提高水体提取方法普适性的一条重要途径;同时,影像提取结果评价体系的标准化和规范化,将有助于推进遥感水体提取应用范围和力度。     

基于高分辨率遥感影像的面向对象水体提取方法研究

根据高分辨率遥感影像的特点,利用面向对象的方法对高分辨率遥感影像进行了水体提取.选取最优分割尺度和分割参数对试验区进行了分割;建立了对象知识库;选择合适的阈值参数进行了水体的提取和河流、湖泊的分类;把面向对象方法分类结果与传统方法分类结果进行了对比分析.试验表明,面向对象水体提取方法具有更高的精度,不仅有效地区分了水体和阴影,而且很大程度上抑制了"椒盐现象".     

基于区域生长的遥感影像河流提取

通过对遥感影像中河流光谱特征的研究,提出了一种基于区域生长的遥感影像河流提取方法。该方法首先根据遥感影像生成灰度图像,选取河流生长初始区域,设置生长范围和生长阈值,通过区域生长得到河流边界,剔除河流内部"孤岛"并对边界细化,最后生成矢量文件。本文使用具有不规则河流边界的Landsat8遥感影像作为实验对象,验证方法的可行性和有效性。     

遥感影像水体提取研究综述

水是非常重要的资源,是一切人类与生物得以生存和发展的重要物质基础,水体提取便于了解现有的水资源概况,有助于对水资源合理的规划及治理,对人类的生活及社会活动具有重大影响.传统的人工方法费时费力,利用卫星遥感数据进行水体位置、面积、形状和河宽等水体参数的信息提取,已经成为一种快速获取水体参数的有效方法和手段.在广泛文献调研...     

基于遥感的杭埠河流域水体的提取方法研究

通过遥感数据快速、精确的获取地物专题信息已经成为未来资源调查的发展趋势。在杭埠河流域水体变化研究中,由于杭埠河流域内地表湿润状况差异很大,以往的水体提取方法很难达到理想的效果,文章通过比较分析得出,在地表湿润状况差异较大的地区,非监督分类法,差值法、闽值法对水体的提取效果很不理想,而通过几种方法的结合并对谱间关系逐步分析来提取水体,则能够达到理想的效果。     

基于直线感知增强的边缘提取算法

根据视觉识别边缘的感知特性,提出了一种基于直线感知增强的弱边缘的边缘提取算法。借鉴视觉的直线感知方式,针对弱边缘整体上呈直线分布的特点将其筛选出来,进行编组、连接和扩展。与Edison边缘提取算子的比较实验证明,本算法在对弱边缘的提取和虚假边缘的抑制上有显著增强。     

基于多时相TM影像的湿地信息提取方法研究

西北干旱半干旱气候区湿地对维护当地生态系统的平衡和稳定、保障绿洲的稳定发展和良性循环,以及防止沙漠东移具有重要的价值。以地处西北干旱半干旱区的典型湿地为研究对象,探讨基于对象的多时相Landsat TM影像湿地信息提取方法。研究表明,基于对象的影像分析方法可以有效提取西北半干旱区的湿地信息,并避免了经典的基于像元的影像分类方法中存在的＂椒盐现象＂。     

基于TM时相特征的耕地信息提取

针对处于农作物生长期的耕地易与林地混淆、处于收获期的耕地易与裸地混淆的问题,提出了基于时序特征值进行耕地信息提取的思路。针对不同农作物生长期难以确定的问题,提出了时相耕地指数(Time Phase Cropland Index,TPCI)以提取耕地区域,提出了时相水田指数(Time Phase Paddy Index,TPPI)以区分水田、旱地区域。实验结果表明,该方法降低了水田、旱地的提取难度,且耕地、水田和旱地的提取精度均达到85%以上。     

一种基于TM影像的不透水面信息提取方法

针对TM影像不透水面提取的研究,通过综合分析被广泛应用于提取不透水面的归一化差异不透水面指数法和归一化差异植被指数法,从而提出一种改进的快速提取不透水面的方法--实验指数组合法,即通过将植被指数取反减去水体指数。以高分影像ZY3和可提供经纬度信息的Google Earth作为参考,将归一化差值不透水面指数、归一化差值植被指数和实验指数组合法得到的提取结果分别进行评价,获得了图像的分类精度,对比可知实验组合指数法的精度高于其他两种指数结果,其精度为88.16%。     

基于TM影像的人工开发地类遥感信息提取

人工开发与人类活动密集相关,人工开发用地的研究对于未来研究城镇及耕地扩张具有重要意义。"同谱异物"这一现象给遥感解译等相关研究工作带来许多困难。本文基于中分辨率遥感影像Landsat5TM数据,综合地物时相特征及其光谱特征,构造比值裸露指数与相关指数结合,利用最大似然监督分类法对菲律宾地区的人工开发用地进行提取。结果表明,采用比值裸露指数分类的总体精度达87.3%,相较于NDBI指数分类的精度有所提高。     

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TM影像的城市绿地信息提取方法研究

基于TM遥感影像,运用ERDAS,对某地城市绿地专题信息进行了提取。实验过程中首先对图像进行预处理,然后通过四种绿地信息提取方案进行比较分析,这四种方案分别为:原始波段合成法、主成份分析法、归一化植被指数(NDVI)法和实验波段组合法。将以上几种方案的图像进行反复比较,根据研究对象的实际情况,植被景观目视效果最好的是NDVI植被指数法。对以上四种方法的彩色合成图像进行监督分类,利用目视判读的方法对TM影像的分类结果进行精度检验,由此可以看出实验波段组合法的精度最高,该方法是一种有效的绿地提取的方法。     

基于GIS的多源地理空间信息提取方法

以解决地理空间信息数据重复采集、准确地完成土地类型的分类和相关信息的提取为出发点,提出基于地理信息系统(GIS)技术的多源地理空间信息提取方法.通过设计多源地理空间信息数据目录节点,准确查找多源地理空间信息数据;通过相应组件调用各类型数据模块实现数据读取,并通过可视化窗口呈现,充分利用多源地理空间信息数据;结合ArcG...     

基于DEM的川西山地河网信息提取

基于DEM数据和D8算法,对研究区河网信息进行提取。这种方法主要是通过研究区集水面积与河网密度、河源密度二阶导数关系确定集水面积的阈值,避免了利用DEM提取流域河网时对阈值确定的反复过程,有助于模拟结果的有效性和准确性;不同集水面积阈值对确定主河道的空间位置影响较小,但对河网提取的详细程度具有重要影响,集水区面积阈值越大,河网就越稀疏。     

基于水质类型的TM图像水体信息提取

通过对一般水体、富营养化水体和严重污染水体与山体阴影在TM各波段图像上的亮度值进行分析比较可知:一般水体在TM4图像上的亮度值小于TM3波段的,而山体阴影则相反;由于富营养化水体中的浮游植物在TM4波段具有强反射特征,严重污染水体对可见光具有强吸收作用,造成了这两类水体在TM4图像上的亮度值大于TM3波段的,因而无法通...