基于TM影像的几种常用水体提取方法的比较和分析.doc

毕 海 芸 ① ，② ，王 思 远 ① ，曾 江 源 ① 毕 海 芸 ① ，② ，王 思 远 ① ，曾 江 源 ① ，② ，赵 岩 ① ，② ，王 辉 ① ，② ，殷 慧 ① ，② （① 中国科学院对地观测与数字地球科学中心 ，北 京 １０００９４；② 中国科学院研究生院 ，北 京 １０００４９） 摘 要 ：随着遥感技术的飞速发展 ，利用遥感数据来进行水资源的监测 、调查和分析已成为一种必然的趋势 。 从遥感影像中快速 、准确地提取水体信息 ，是进行水资源调查和监测的一种重 要的方法和手段 。 目前进行水体提 取的方法有很多 ，本文选取了常用的 ３ 种水体提取方法 ，即单波段阈值法 、基 于阈值的多波段谱间关系法 、基 于 阈 值的水体指数法 ，然后分别选取典型的武汉平原 地 区和宜昌山地 地 区 为 研 究 区 ，以 Ｌａｎｄｓａｔ５ ＴＭ 影 像 为 数 据 源 ， 通过实验来比较和分析这 ３ 种水体提取方法分别在平原地区和山地地区的优势和不足 。 关 键 词 ：ＴＭ 影 像 ；水 体 提 取 ；阴 影 ；平 原 ；山 地 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３１７７．２０１２．０５．０１４ 中 图 分 类 号 ：ＴＰ７９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０００－３１７７（２０１２）１２３－００７７－０６ ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｅｖｅｒａｌＣｏｍｍｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ＭｅｔｈｏｄｓＢａｓｅｄｏｎＴＭＩｍａｇｅ ＢＩＨａｉ－ｙｕｎ① ，② ，ＷＡＮＧＳｉ－ｙｕａｎ① ，ＺＥＮＧＪｉａｎｇ－ｙｕａｎ① ，② ，ＺＨＡＯ Ｙａｎ① ，② ，ＷＡＮＧ Ｈｕｉ① ，② ，ＹＩＮ Ｈｕｉ① ，② （① ＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥａｒｔｈＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄ ＤｉｇｉｔａｌＥａｒｔｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４； ② ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｕｓｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄａｔａｆｏｒｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｍｏｎｉｔｏ－ ｒｉｎｇ，ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｔｒｅｎｄ．Ｔｈｅｆａｓｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍｒｅ－ ｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｒｙｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｍｅａｎｓｏｆｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅｍａｎｙｗａｙｓｔｏｅｘｔｒａｃｔｗａｔｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｒｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｅｌｅｃｔｅｄｔｈｒｅｅｃｏｍｍｏｎ ｗａｔｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈａｔｉｓｔｈｅｓｉｎｇｌｅ－ｂａｎｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｂａｎｄｓｐｅｃｔｒａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｎｄｔｈｅｎｏｒ－ ｍａｌｉｚｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｔｅｒｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄ，ｔｈｅｎｓｅｌｅｃｔｅｄｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｐｌａｉｎａｒｅａ，Ｗｕｈａｎｃｉｔｙ，ａｎｄｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｍｏｕｎ－ ｔａｉｎｏｕｓａｒｅａ，Ｙｉｃｈａｎｇｃｏｕｎｔｒｙ，ａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｒｅａ，ａｎｄｔｈｅｎｓｅｌｅｃｔｅｄｔｈｅＬａｎｄｓａｔ５ ＴＭｉｍａｇｅａｓｒｅｓｅａｒｃｈｄａｔａｔｏａｎａｌｙｚｅａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｗｅａｋｎｅｓｓｅｓｏｆｔｈｒｅｅｍｅｔｈｏｄｓｉｎｔｈｅｐｌａｉｎａｎｄｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＭｉｍａｇｅ；ｗａｔｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｓｈａｄｏｗ；ｐｌａｉｎａｒｅａ；ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａ 坏 的 特 点［２］，利用遥感数据来提取水体 ，进 而 对 水 资 源 进 行 调 查 和 监 测 ，得 到 了 广 泛 的 研 究 。 目 前 水 体 提 取 的 方 法 有 很 多 ，从 整 体 来 说 ，有 基 于 影 像 光 谱 特 性 的 提 取 方 法 ，如 阈 值 法 、多 波 段 谱 间 关 系 法 、水 体 引 言 １ 地 球 表 面 ７４