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摘 要
水体信息提取是开展水体动态监测的基础。本文以洪泽湖为研究对象，使用美国Landsat8卫星遥感影像，比较不同指数提取水体信息的效果。结果表明，同归一化植被指数（NDVI）、归一化水体指数（NDWI），改进的归一化水体指数（MNDWI）较好的区分了水体和陆地信息，具有较强的普适性，可用于水体信息的快速提取，并且提取效果较好。关键词：水体，遥感，信息提取，波谱特征
Abstract: The extraction of the water information is the basis of dynamic monitoring of water bodies using the remote sensing images. In this paper, the extracting effects of different indices including NDVI, NDWI and MNDWI was compared using the remote sensing images of Landsat8 in Hongze Lake. The results showed that the MNDWI enhanced the difference between the land and the water, discriminated the land and the water body in remote sensing images more better than NDVI, NDWI). The MNDWI, had a stronger universality, could be used to quickly extract water information with better effect.
Keywords: Water, remote sensing, information extraction, pop features
目 录
1前言............................................................ 3
2 数据与方法..................................................... 4
2.1数据来源与预处理.............................................. 5
2.2常用指数...................................................... 6
3数据处理........................................................ 7
3.1数据的获取.................................................... 7
3.2数据的处理 ................................................... 7
4结果分析........................................................ 9
4.1不同指数直方图................................................ 9
4.2分类效果对比................................................. 10
结论............................................................ 15
参考文献........................................................ 16
致谢............................................................ 17
1 前言
水体是所有“储水体”的总称。水体不仅包括水，还有水中悬浮物、底泥及水中生物等。水体的重要性不言而喻，通过水体中的叶绿素，研究是否有富营养化；水体面积，研究气候变化情况等等。
水体的监测也是研究的重要环节。就现阶段的技术，水体监测困难。水体监测，工作量很大，最为繁琐的是多种信息混杂，难以区分。水体研究的指标很多，需要团队的合作。获得水体信息是所有工作的重中之重。通过遥感技术获得所需水体信息，难以避免会有缺憾，有涉及不到的地方。例如：在山地地区阴影的存在会严重影响水体信息的提取效果，因为大多数地形阴影与深水水体的光谱特征互相混淆。
遥感技术的快速发展使卫星影像的利用越来越广泛，一些项目的研究越来越方便，分析越来越透彻。遥感技术已广泛应用于地质土地利用、农林、水利、军事、城镇规划建设、水体、大气的环境监测等众多领域[1]。获取水体信息的传统方法是研究人员现地实测、手工勾绘，费时费力，仅适合小尺度的水体信息提取。因为监测区域范围广、获取数据周期短、地物波谱信息丰富等优点，遥感在调查与监测水体信息中起到了十分重要的作用，成为快速准确提取水体信息的一种有效手段[2]。
水体信息提取的主要依据是水体的光谱特性，水体的光谱特性主要取决于水体本身的物质组成，同时又受到水态特征的影响[3]。在可见光中，只有蓝光波段稍高而其他波段都很低，甚至随着波长的增加会进一步的降低，直到低于0.75μm的红外波段，水成为一种全吸收体。天然水体对电磁波的吸收高于绝大多数其他物体对电磁波的吸收，所以水体的辐射水平要低于其他物体的辐射水平，如果是彩色遥感影像则显现暗色调。水体在红外波段的吸收能量强，反射能量少，但植被、土壤在此波段内的吸收能量小，反射率高，很好的区分了水体、植被、土壤，利用这一特性和不同波谱间水体光谱特性就可提取出水体[4]。
首先是单波段阈值法。在近、中两个红外波段中，水体的反射量很少而非水体的反射量很明显，二者可以准确的分开，阈值法利用此种特性进行工作。
第二就是多波段法。包括：1.谱间关系法，通过分析水体及其背景地物的光谱特征曲线，找到水体特有的光谱特征，利用逻辑判断提取出水体[5,6]。改进的归一化差异水体指数法（MNDWI）。利用公式：MNDWI=(Green-MIR)/(Green MIR)，MIR中红外波段[7]。
第三，先分类再提取法。利用遥感图像处理软件对不同波段进行合成，然后进行水体专题信息的提取。
最后，水体综合提取以及自动提取。研究学者发现综合提取法和自动提取法都能将水体大致提取出来，提取的精度差异不大，谱间关系法和阈值法精度达到89%，自动提取法达到90%[8,9]。
表1 水体提取方法的模型与波段参数[9]
水体提取方法 | 所用波段 |
谱间关系法 a＜(b2 b3) －( b4 b5) ＜b 剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：11762字
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