水體提取方法(共4頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上水體提取方法簡(jiǎn)單歸納總結(jié)一、基于MODIS影像的幾種提取方法。最常用的水體提取方法：波段閾值法、譜間關(guān)系法（波段組合法）和多光譜混合分析法單波段閾值法是提取水體的最簡(jiǎn)單易行的方法?；驹恚菏抢盟w在近紅外波段上反射率較低,易與其它地物區(qū)分的特點(diǎn) ,選取單一的紅外波段, 通過(guò)反復(fù)試驗(yàn), 確定一個(gè)灰度值,作為區(qū)分水體與其它地物的閾值即可 。缺點(diǎn)：是無(wú)法將水體與山區(qū)陰影區(qū)分開(kāi)來(lái) ,提取的水體往往比實(shí)際要多。有些文獻(xiàn)中敘述由于閥值隨時(shí)間、地點(diǎn)變化的不確定性使得該方法具有局限性 ,但對(duì)于非山區(qū)的特定時(shí)相和區(qū)域里 ,尤其像 MODIS 這樣高光譜的遙感數(shù)據(jù), 首先應(yīng)選用閾值法

2、進(jìn)行試驗(yàn) ,因?yàn)楣庾V的細(xì)分已經(jīng)將上述問(wèn)題大大減弱。若能獲得較滿意的提取效果 ,則很容易實(shí)現(xiàn)水體的自動(dòng)提取 。對(duì)于用閾值法確實(shí)得不到理想效果的 ,則可以考慮譜間關(guān)系法和多光譜混合分析法。利用譜間關(guān)系可建立的模型很多 ,如對(duì)波段進(jìn)行如下組合運(yùn)算 CH7/CH6 ,CH7/CH5, CH6/CH5, 從而找出組合圖像上水陸分界非常明顯的影像。以 CH7/CH6為例 ,可以采用如下方法剔除非水體: 在 ENVI 軟件下輸入 CH7 及 CH6 波段 , 運(yùn)用波段計(jì)算功能 ,將公式 CH7/CH6 輸入 ,載入影像, 在放大窗口中 ,手工裁取明水水域范圍 , 生成多邊形 ,對(duì)各多邊形賦予一個(gè)感興趣區(qū)(

3、AOI) 文件, 并將其輸出為 EN-VI 等矢量文件即可 。對(duì)波段進(jìn)行組合運(yùn)算的目的 ,是為了增強(qiáng)水陸反差 。MODIS 數(shù)據(jù)的波段 1 是紅光區(qū)( 0. 62 0.67um) ,水體的反射率高于植被, 波段 2 是近紅外區(qū)( 0. 841 0. 876um) ,植被的反射率明顯高于水體,因此, 采用歸一化植被指數(shù) NDVI( Normalized Difference Vegetation Index) 來(lái)進(jìn)行處理可以增強(qiáng)水陸反差 ,其計(jì)算公式為 : DNVI= (CH2- CH1)/(CH2+ CH1) ( 1)( 1) 式中 CH1 ,CH2 分別為 MODIS 數(shù)據(jù)波段1,2 的地表

4、反射率 。在 NDVI 圖像中 ,水體的 ND-VI 值很低, 為負(fù)值,而植被 、 土壤的則較高 ,圖像直方圖表現(xiàn)為典型的雙峰分布型 。在此基礎(chǔ)上 ,再通過(guò)選用閾值即可構(gòu)建區(qū)分水體和植被 、土壤的模型。多光譜混合分析法主要是針對(duì)所選區(qū)域及其周圍的典型地物( 如蘆葦 、 林地 、 陰影、 居民地等) 進(jìn)行分析 ,標(biāo)出它們?cè)诟鞑ǘ紊系墓庾V亮度值 , 查找同一波段各地物的異同 ,必要時(shí)對(duì)各波段進(jìn)行加 、減、 乘 、 除等運(yùn)算, 找出唯有水體滿足的關(guān)系, 由此構(gòu)建水體的提取模型 。二、基于 TM 遙感影像, 運(yùn)用多種方法針對(duì)典型內(nèi)陸淡水濕地的水體信息進(jìn)行了提取實(shí)驗(yàn) ,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析得出: 在面積

5、的準(zhǔn)確性 、 提取的準(zhǔn)確度以及視覺(jué)效果 3 種指標(biāo)下 ,光譜分類法較其它方法效果要好 ,其次為單波段閾值分析法與植被指數(shù)法,較差的是多波段譜間關(guān)系法與水體指數(shù)法; 影響提取效果的主要原因是濕地水體提取不夠完全,這是由影像的分辨率及濕地特殊的水文條件所造成的, 采用像元分解及多源遙感數(shù)據(jù)融合技術(shù)將成為提高水體提取精度的重要手段?；诃h(huán)境一號(hào)衛(wèi)星影像的提取方法：方法譜間關(guān)系法歸一化植被指數(shù)法 NDVI歸一化差異水體指數(shù)法 NDWI改進(jìn)的歸一化差異水體指數(shù)法 MNDWI實(shí)質(zhì)就是構(gòu)造波段運(yùn)算函數(shù)對(duì)影像進(jìn)行處理， 該方法能夠利用多波段的優(yōu)勢(shì)綜合提取水體信息。譜間關(guān)系法多為國(guó)內(nèi)學(xué)者所采用。綠色植物在紅光波

6、段(0. 6 m 0. 7 m)具有較高的吸收率， 在近紅外波段(0. 7 m 1. 1 m)具有較高反射率和高透射率， 歸一化植被指數(shù)(NDVI)利用植物在紅光波段大于近紅外波段的光譜亮度值， 其他地物在紅光波段的光譜亮度值小于近紅外波段， 從而把遙感影像中的水體信息突顯出來(lái)。從可見(jiàn)光到短波紅外波段水體的反射強(qiáng)度逐漸減弱， 水體在近紅外波段和短波紅外波段范圍內(nèi)吸收強(qiáng)度最大， 近乎沒(méi)有反射， 并且植被在近紅外波段的反射率很強(qiáng)， 所以采用綠光波段與近紅外波段的比值可以抑制植被信息， 可以用可見(jiàn)光波段和近紅外波段之間的運(yùn)算來(lái)構(gòu)成 NDWI， 突出影像中的水體。MNDWI 模型中， 建筑物等陰影在綠

7、光和近紅外波段的波譜特征與水體相似， 當(dāng)采用中紅外波段替換近紅外波段時(shí)， 可以使計(jì)算出的水體與建筑物指數(shù)的反差明顯增強(qiáng)， 大大降低了二者的混淆程度， 從而有利于城鎮(zhèn)中水體信息的準(zhǔn)確提取。原理根據(jù)水體獨(dú)特的多波段譜間關(guān)系特征， 構(gòu)造出譜間關(guān)系法水體提取計(jì)算模型：(1)G + R NIR +MIR; (2)MIR/G a(a 為閾值)， G 代表綠光波段，R 代表紅光波段， NIR 代表近紅外波段， MIR 代表短波紅外波段計(jì)算公式:NDVI = (NIR R) /(NIR + R)， 式中:NIR代表近紅外波段;R 代表紅光波段 。計(jì) 算 公 式: NDWI = ( G NIR) /( G +NIR)， 式中:G 表示綠光波段; NIR 表示近紅外波段。用 NDWI 方法提取水體時(shí)結(jié)果中混雜著許多非水體信息， 特別是提取山區(qū)水體時(shí)， 會(huì)混有山區(qū)陰影，計(jì)算公式:MNDWI = (G MIR) /(G + MIR)， 式中:G 代表綠光波段;MIR