大伙房水库水体精确提取及变化检测

利用NDWI,MNDWI,SVM及FCLS方法结合Google高分辨率影像,研究遥感影像水体信息的精确提取,对各种方法提取的面积精度进行评价,选择水体提取最优方法。FCLS提取的水体边界与Google基准影像提取的水体边界吻合度更高,FCLS方法适合大伙房水库等大型水体边界的精确提取。利用FCLS法对4月12日和27日Landsat 8影像进行分类和变化检测,水体面积增加了3.439 km~2。     

基于多种水体指数的城市碧道水体遥感提取方法对比研究

作为最常见的水体遥感提取方法之一,水体指数可用于城市碧道水体监测.基于哨兵2号遥感影像,该文分析比较了双线性插值、Gram-Schmidt(GS)全色锐化方法对于MNDWI、WI水体指数提取结果的影响,并与NDWI水体指数提取结果开展对比.各水体指数均可有效提取城市碧道水体,各项提取精度指标在80％以上,其中GS对应的...     

基于ETM+图像的厦门湾水体信息提取

选取厦门湾地区部分遥感图像作为试验区域,应用阈值法、谱间关系法、MNDWI指数法3种方法进行水体提取.将提取结果与同期实测水深数据对比,评价各种方法的提取精度.结果表明:MNDWI指数法兼具前两种方法的优点,能排除阴影和云层等信息的干扰,从而较为准确地提取水体.最后应用该方法对整个厦门湾地区的水体信息进行了提取,形成水体信息专题图,从而对厦门市的水体情况进行分析.     

基于Landsat 8影像的地表水体指数提取方法研究——以鄱阳湖为例

为探究不同水体提取方法在鄱阳湖的提取效果,明确不同水体指数的影响因素和适用范围,以鄱阳湖主湖区Landsat 8遥感影像为基础,构建归一化差异水体指数（MNDWI）、自动水体指数（AWEIsh）、WI2015指数以及浮游藻类指数（FAI）对水体信息进行提取,并采用Sentinel-2 MSI卫星影像人工目视解译的成果验证各项指数提取精度。结果表明：Landsat 8影像能够支持大范围复杂地形水体提取研究,可以为水体提取提供丰富的地物光谱信息。四种水体指数在基于阈值提取的情况下,MNDWI指数提取水体的精度最高为95.50%、Kappa系数为0.870 8,能较好的去除大气影响,适用于各种典型区域、效果最佳。AWEIsh精度仅次于MNDWI指数,且在提取内陆湖泊方面优于MNDWI指数,在后期的研究中对于内陆湖泊范围较大的区域水体提取可以作为补充指数。     

基于GEE平台的黄河流域水体指数研究

黄河流域水体复杂,快速、准确地提取流域水体对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义,但现有的水体指数无法满足去除遥感影像固有的山体阴影和精确提取复杂水体的要求。基于Google Earth Engine(GEE)平台和Sentinel-2影像,提出一种黄河流域水体指数(YRBWI),与归一化差异水体指数(NDWI)、改进的归一化差异水体指数(MNDWI)和阴影水体指数(SWI)进行水体提取效果对比。结果表明,YRBWI对黄河流域水体提取的效果最好,具体表现在可以解决山体阴影混淆问题,能准确提取高含沙量水体;与NDWI、MNDWI和SWI相比,YRBWI的OA和Kappa值最大,说明YRBWI的水体提取精度最高;YRBWI的水体提取精度对阈值的变化不敏感,具有较强的抗干扰性。     

基于多光谱影像的水体自动提取方法比较研究

以鄱阳湖湿地及附近水域为研究区,基于Landsat OLI影像从水体错提率和面积精度两方面比较了单波段阈值法、归一化差异水体指数法(NDWI)、改进的归一化差异水体指数法(MNDWI)、新型水体指数法(NWI)提取湿地水体的效果。并针对传统提取方法中阈值难以确定的问题,引入直方图波谷法、大津法、迭代法计算阈值。结果表明:单波段阈值法的提取效果较差,3种水体指数法均能对水体进行有效提取;直方图波谷法的计算效果不稳定,不适合计算此次水体提取方法的阈值;大津法和迭代法均能较准确地计算阈值,其中大津法结合新型水体指数法(NWI)精度最高。     

丹江口水库水域面积动态变化研究

以LANDSAT的TM/ETM＋多时相遥感影像为数据,采用NDWI和MNDWI两种模型定量研究丹江口库区1999年-2006年水域面积动态变化。研究表明,从1991年到2006年期间,丹江口水库的水域面积稳定在300km2至385km2之间。NDWI和MNDWI都能准确提取丹江口水库水域面积,MNDWI模型更适合该地区水体信息定量提取研究。     

基于GF-1遥感影像的河湖水域面积提取

针对水环境遥感监测需求,开展基于GF-1卫星影像的河湖水面信息提取。以怀洪新河为例,在对水体与背景地物波谱特征变化趋势分析基础上,对比阈值法、谱间关系法、水体指数模型法等3种常用方法在河流水域面积提取上的差异,以目视判断与精度分析对提取结果进行分析,结果表明,对于怀洪新河等大型的河流、湖泊等水体信息,水体指数阈值法提取结果精度最高,且具有水陆区分度高和误识别率低的特点,适用于解决大型水体目标快速提取问题。     

基于DEM与遥感影像的水库库容快速估算

遥感技术周期性、宏观性、实时性等优点,使其在监测库容具有无可比拟的优势。为了给水库管理提供一种快速估算库容的方法,利用DEM建立新丰江水库"库面积-库容"模型,并从不同时相的中巴影像中提取库面积,再利用模型计算库容;继而获取每一时相的水库水位观测值,利用水库固有的"库容曲线"计算库容。最后将两个结果进行比较分析,发现前者与后者的相对误差最小只有0.47%,大部分不超过10%,且具有很好的相关性。模型估算精度虽达不到传统测量计算方法,但其快速性、周期性、低成本是传统方法无法比拟的。实验结论表明,利用DEM与遥感技术监测库容,具有较好的实用价值。     

基于归一化水体指数的水域面积估算研究

以ETM+影像为数据源,采用2种归一化水体指数分别从遥感数据中定量提取水域面积,并将提取结果和监督分类提取结果做比较.研究表明,3种模型都能从ETM+遥感数据中准确提取水体信息,并且归一化水体指数模型简单计算速度快,适合用于水域面积的动态监测.选用优良的训练样本,监督分类提取的结果和归一化差异水体指数相同或者更优.     

水库水体的最大类间方差迭代遥感提取方法

针对利用遥感影像结合经验阈值提取水体信息需要进行大量试验,难以客观地确定水体与非水体分割阈值的问题,在最大类间方差法的基础上提出了最大类间方差迭代法来优化提取水库水体信息。基于高分一号(GF-1)卫星影像数据,使用归一化差分水体指数(NDWI)法初步提取了水体信息,通过形态学膨胀算法建立缓冲区,采用多次迭代最大类间方差法计算自适应阈值,用于分割水体与非水体,从而实现水体最优提取。实例验证结果表明,提出的优化方法可以有效地消除建筑等非水体地物信息的干扰,较准确地提取水库水体信息在不同时期的特征,总体分类精度与Kappa系数较最大类间方差法提取结果分别提高了9.36%和24.09%,综合精度平均提高了10.42%。     

基于四种水体指数的艾比湖水面提取及时空变化分析

以Landsat5/7/8系列遥感影像为数据源,利用归一化差异水体指数(Normalized difference water index,NDWI)、改进的归一化差异水体指数(Modified normalized difference water index,MNDWI)、自动水体指数(Automated water extraction index,AWEI)、改进的自动水体指数(Modified automated water extraction index,MAWEI )提取艾比湖水体,建立混淆矩阵对4种水体指数提取结果进行对比分析,利用精度最高指数提取艾比湖面积并通过动态度分析湖泊面积变化趋势,同时对艾比湖面积变化的驱动因素进行分析。结果表明:MAWEI指数精度最高,精度达到95%以上,Kappa系数＞0.94。2000—2003年期间,艾比湖面积从768.93 km²增加至982.27 km²,湖泊面积增加27.74％、动态度为9.24％;2003—2014年期间,湖泊面积减至447.08 km²,湖泊面积缩减54.48％、动态度为-4.95％;2014—2018年期间,湖泊面积再次增加至852.77 km²,湖泊面积增加90.74%、动态度为22.68％;2018-2020年湖泊面积减至593.79 km²,湖泊面积缩减30.36％、动态度为-15.18％,总的来说近20 a艾比湖面积变化呈现先扩张再退缩的趋势。湖泊面积变化与年均降水量呈正相关,与蒸发量呈负相关,与博尔塔拉河和精河径流量呈正相关。水资源的减少及其周围人口、灌溉面积及生产值持续增长引起经济社会总用水量的激增,对湖泊面积变化产生一定的影响。研究成果对艾比湖生态环境保护有一定参考意义。     

DEM与遥感相结合的水库水位面积曲线测定方法研究

利用DEM与遥感技术相结合建立水库水位面积曲线测定的技术方法,通过水丰水库水位面积曲线测定的实例,从TM/ETM、CERBS等遥感影像上提取水丰水库部分水位下的水域面积,同时由DEM建立基于等高线插值的水库水位面积关系曲线,由该水位面积曲线建立DEM插值的水位面积与遥感解译的实际水位面积之间的相关关系计算方程,并由该方程计算得到完整的实际水库水位与水面面积关系曲线。DEM与遥感相结合的水库水位面积曲线测定方法快速、准确、省时、省力,体现了DEM与遥感相结合技术在水库水资源测算中的技术优势,为区域水资源的监测评价与可持续利用拓展了更新的技术空间。     

数据融合方式下的中型河流流量估算方法研究

基于数字高程获取河道所在地形剖面,应用遥感影像数据提取河流水域宽度,确定断面水力要素,采用比降面积法估算河道断面流量。通过与实测水文数据对比分析该方法适用性,结果表明:该方法下估算的河道断面流量和实测流量之间的相对误差在±25%以内,绝对误差在11. 2～23. 2m3/s之间,基本可满足无监测站点中型河流流量估算需求。     

基于遥感技术的洱海水域面积提取方法研究

湖泊作为区域地表水循环中的一个重要载体,对区域的水资源环境平衡发挥着重要作用。本文运用遥感技术,以2010年ETM+作为数据源,对遥感图像进行预处理之后,通过应用缨帽变换、归一化差分水体指数(NDWI)和增强型水体指数(EWI)3种方法,分别对云南省大理州洱海2010年的水域面积进行提取,比较方法准确性。通过对比效果得出,针对取洱海水域面积3种方法提取效果都非常好,其中归一化差分水体指数法能够更为准确而且快速的提取出水体面积。     

基于归一化水体指数及其阈值自适应算法的水体遥感反演效果分析

归一化水体指数（NDWI）是水体遥感反演的一种重要指标，其阈值及修正直接影响反演结果的精度。基于Landsat-8与GF-1光学多光谱影像，使用归一化水体指数法阈值0（TH₀）、最大类间方差法（OTSU）自适应阈值（TH_otsu）与均值漂移聚类算法（Mean-Shift）自适应阈值（TH_MS）分别对典型正常水体、云雾覆盖水体、富营养化水体、高含泥沙水体进行水体遥感提取与效果分析，结果表明：正常水体以TH₀为阈值提取精度最高，THMS提取精度次之，TH_otsu提取精度最差；而云雾覆盖水体、富营养化水体以及含泥沙水体使用THMS提取精度最高，尤其少量云雾覆盖下的水体，TH_MS具有更明显的优势，TH₀提取精度次之，TH_otsu提取精度最差；对于不同的阈值，Land?sat-8比GF-1总体表现出更高的水体提取精度。Mean-Shift算法应用于NDWI阈值修正与水体遥感反演具有快速、水质适应性强、效果稳定的优势，对尤其是复杂条件下的水体信息遥感反演具有较好的提取效果。     

基于遥感技术的柘林水库库容曲线复核

针对库容曲线校核时传统方法费时、费力、成本高等问题,以柘林水库为例,利用基于遥感技术的水体信息提取方法,采用71幅Landsat卫星遥感影像图,提取了库区内的水体面积,结合影像成像时间对应的实测水库水位值,根据统计原理拟合了水库死水位至正常蓄水位范围内的水位—面积曲线,据此推算了其水位—库容曲线。而后从遥感影像所用图幅、水体面积量算、曲线配准、水位值的准确度、影像分辨率大小等方面论证了新库容曲线的精度。分析1979—2016年的实测库水位,与原库容曲线相比,在52~65 m级水位下,新库容曲线库容平均比老曲线相应值大4.16%。经检验表明,获取的新曲线精度满足水库调度运行要求,可为柘林水电厂防洪、发电调度运行提供可靠的基础资料。基于遥感技术的水库库容曲线复核方法节约成本、快速高效、准确可靠,具有较大的推广应用前景。     

近30年黄河流域水体面积变化与影响因素分析

黄河水资源状况是社会关注的重点和热点。文章基于Google Earth Engine云平台、Landsat5/7/8数据与JRC数据,利用MNDWI指数与基于阈值的多波段谱间关系法提取了1990—2020年黄河流域丰水期与枯水期的地表水体并分析其时空分布特征,利用累积量斜率变化分析法量化出自然和人类活动因素对地表水体面积变化的贡献率。结果表明：(1)黄河流域内枯水期与丰水期的水体面积差异主要体现在自然水体,尤以中游干流最为明显;(2)在枯水期内人类活动因素对地表水体面积变化的贡献率较丰水期大;人类活动对水体面积的贡献率在中游最大(丰水期47.81%,枯水期76.47%)。     

河流信息提取方法比较

通过对常用的利用纸质地形图、遥感影像和DEM数据提取河流信息的方法进行对比分析,并利用常用的遥感影像水体指数法和DEM水文分析两种方法进行了黄河兰州段的提取。结果表明:手工数字化方式提取河流信息简单方便,但结果受主观因素影响明显、效率低;自动提取方式效率高,但原理复杂、提取结果连续性和一致性较差、对算法依赖性大;遥感影像提取结果易于进行空间分析与监测,DEM数据易于水文特征的提取与分析,在平原地区遥感影像提取结果较好,在起伏较大的山区DEM提取结果精度较高。     

薄云覆盖下山区河道水体遥感影像提取方法研究

MODIS遥感数据时间分辨率较高,将其应用于河道监测优势明显。但是对于山区多云地区,MODIS数据时间分辨率高的优势无从发挥,且山区沟壑众多,河道狭窄,水体像元多为混合像元,利用现有方法提取水体遥感影像难度较大。为了能够将MODIS数据的优势运用于山区河道监测,选定大渡河流域作为典型研究区域,在对MODIS数据中的典型地物进行采样分析后,首先采用基于小波变换改进的同态滤波削弱云雾,然后对归一化植被指数法(RVI)进行改进,得到了薄云覆盖下山区水体指数(CMWI),消除了薄云的干扰,实现了山区沟壑的模糊处理,突出了水体。图像增强后,河道水体清晰可辨,适用于山区河道遥感监测工作。