遙感ENVI水體信息提取實驗

1、實 習 一：水 體 信 息 提 取姓名： XXxx 學號：! 專業(yè)：地理信息科學 教師： XXXXX 成績： 環(huán)境與規(guī)劃學院二一六年四月 實驗報告一 實驗目的學習水體光譜的征曲線，掌握應用遙感圖像處理軟件進行水體波普的差異性分析。掌握水體提取的常用方法；能夠使用ENVI軟件進行水體信息提取。二 實驗內容遙感探測的水體波譜信息：水可以吸收也可以散射通過水汽界面的波譜輻射能量（Ed），但水的散射會增加天空輻射能量（Eu），而水的吸收則會同時減少Ed和Eu。遙感影像記錄了地表物體的反射信息及其自身向外的輻射信息。相對于其他地物而言，水體在整個光譜范圍內都呈現(xiàn)出較弱的反射率。在近紅外、中紅外及短波紅外

2、部分，水體幾乎吸收了去不得入射能量，因此水體在這些的反射率特別低，而土壤、植被、建筑物等在這些波段吸收能量較小，具有較高的反射率，是的水體與他們具有明顯的區(qū)別。水體信息提取有助于確定水體邊界、了解水域面積變化、水文水資源要素，提取結果可用于水資源信息統(tǒng)計及相關的輔助決策三 實驗方案單波段法（閾值）；多波段法（譜間關系法、比值法、歸一化差異水體指數(shù)（NDWI）、改進的歸一化差異水體指數(shù)（MNDWI）1圖像預處理（1）輻射定標：將DN值轉成輻亮度File->open image file->。MTL.txt->spectral->Preprocessing->Cali

3、bration Utilities->Landsat Calibration->（選擇文件），OK-Radiance，F(xiàn)ile，choose（選擇保存地址并命名），Ok（2）BSQ轉成BILBasic Tools->Convert data （BSQ、BIL、BIP）->-BIL，choose（選擇保存地址并命名），Ok（3）Flaash大氣校正Spectral->Preprocessing->Calibration Utilities->Flaash>Mul.Setting->kanf.->Band7,Band3,ok->sa

4、ve，choose（選擇保存地址并命名），Apply加載出真彩色圖，并與原始影像作對比2. 大氣校正前后光譜特征差異：在原始影像和經過大氣校正厚的圖像上選取相同位置的點，分別點擊在顯示窗口里Tools->Profiles->z profile結果對比分析：從上述的結果展示以及曲線圖對比可以看出，校正后的影像數(shù)據比校正前的更為清晰，曲線圖上可以看出校正后的整體曲線平滑至上與實際的地物波普曲線趨勢相同，結果精度滿足需求。地物的光譜信息被還原，才能進行定量化的遙感處理。1. 計算水體指數(shù)Basic Tools->Band Math->在Enter an expression下

5、面輸入公式->add to list->OK->選擇對應波段，choose，（選擇保存地址并命名），OK。加載出二值圖(1) TM 5< T的水體提取結果，率定后閾值為0.07。（公式：b1<700）(2) TM2 / TM5的水體提取結果：固定閾值為1.3。（公式：b2/b5>1.3）(3) TM2 + TM3 > TM4 + TM5的水體提取結果。（公式：b2+b3>b4+b5） (4) NDWI=（TM2-TM4）/（TM2+TM4）。（公式：fix(flort(b2)-b4)/(b2+b4)*10000) ） NDWI NDWI >

6、0(5) MNDWI=(TM2-TM5) / (TM2+TM5) （公式類似上面） MNDWI MNDWI > 0四 結果分析TM5<TTM2/TM5(TM2+TM3)>(TM4+TM5)NDWIMNDWI整體圖太湖區(qū)域長江周邊細小水體分析得到，在水體提取的整體效果方面，總體上用MNDWI提取的水體信息最多，單波段閾值法提取效果最差，因此適用于地形起伏較大陰影較多的山區(qū)地區(qū)的信息提取。在局部地區(qū)（太湖流域），比值法取得的信息可以更多的反應信息。在提取小面積水體方面，MNDWI對水面寬度較窄的河流等小水體混合像元效果最好，比值法和NDWI反映到的水體信息較少，表明在提取細小水體上不適合采用這兩種方法。比值法可以提取到更多的細小水體信息。在地類復雜的區(qū)域中，NDWI只在