基于环境减灾卫星的鄱阳湖枯期水域提取方法.pdfVIP

第47卷 第 l7期 人 民 长 江 Vo1．47．No．17 2016年 9月 Yangtze River Sep．， 2016 文章编号：1001—4179(2016)17—0001—05 基于环境减灾卫星的鄱阳湖枯期水域提取方法 和 海 霞，黄 河，汤 童 (民政部国家减灾中心 民政部卫星减灾应用中心，北京 100124) 摘要：鄱阳湖水体范围参数对揭示该流域生态环境演变和旱灾形成机制具有重要意义。鄱阳湖枯水期地物类 型复杂且分布不连续，水体微观构成机制复杂多样 ，导致水体及其邻界地物光谱特征复杂 ，现有卫星影像水体 提取方法效率和精度难 以适用景观异质性强的水体范围提取 。基于环境减灾卫星 多光谱数据 ，协 同使用阈值 法、决策树法和区域生长法开展卫星影像鄱阳湖枯水期水体提取，并以人工 目视解译结果作为真值 ，开展精度 验证和效率评价 。结果表 明：该方法可将 目视解译需要2d的时间缩短到2h以内，显著提高了效率 ，正确识 别率为 目视解译 的95．8％。 关 键 词 ：枯水期 ；环境减灾卫星数据 ；水体提取 ；景观异质性 ；鄱阳湖 中图法分类号 ：x171 文献标志码 ：A DoI：10．16232／j．enki．1001—4179．2016．17．001 合应用多光谱信息，提取精度相对单波段 阈值法有 了 1 研究背景 较大的提高，但谱 问关系在不同成像条件 的影像 中差 水体范围是表征旱灾规模和强度 的关键指标 ，是 异性较大，稳定性不够。指数法增强了水体信息与其 灾害风险评估和损失评估 的重要依据之一 ，也是水资 他地物信息的差别 ，消除了地形起伏的影响，能在一定 源调查和生态环境监测的重要 内容。近年来 ，受流域 程度上区分水体和阴影，但水体与裸土、山体等信息混 降水 、江湖关系和人类活动共同作用的影响，鄱 阳湖流 杂；影像分割法将像素提取提升至对象提取，综合利用 域面临着严重的干旱问题 ，湖泊出现严重的萎缩现象。 了对象的空问、形状、光谱、纹理、邻域等信息，采用基 2010年 10月至 2011年 5月，鄱阳湖湖区发生冬春连 于聚类、区域和特征的分割方法，对集 中连片、相对均 旱 ，旱灾面积高达 22．33万 hm ，旱情发生之早 ，影响 一 的水体提取方法较好，但对复杂度高的水体需多次 范 围之广 ，历史罕见 。研究鄱 阳湖水体范 围变化对 设置参数，且提取 的水体破碎化现象严重。监督分类 分析流域旱灾形成机理、量化旱灾规模和强度 、支撑旱 基于水体的光谱特征分析 ，受监督样本影响大 ，水体 、 灾救助决策具有重要 的现实意义 ，同时对 防范和减轻 阴影 、土壤 、居 民地等信息混杂。区域生长法采用空问 “旱涝急转”造成的灾害影响具有重要的意义。 聚类算法，对集中连片水体提取效果好 ，但对复杂水体 卫星遥感技术具有宏观 、连续观测 、快速观测等独 耗时长。此外，不同传感器的响应特征也存在较大差 特优势，是高效、动态提取水体范围必不可少的手段。 别 ，因此必须综合分析研究区域的地物分布特征 、遥感 目前水体范围遥感提取常用方法有单波段阈值法 、 影像特征和水体的遥感信息机理，有针对性地开展方 多波段谱 间关系 阈值 法 、指数法 、影像分 割 法研究。 法 。 、监督分类法 、区域生长法等。不同提取方法 本文为解决现有水体提取方法效率和精度难以适 的效率 、精度 、适用性等存在较大差别。单波段阈值法 用景观异质性强的鄱阳湖枯水期水体范围提取难题， 原理简单，精度受阈值选取的准确性影