基于tm影像的几种常用水体提取方法的比较和分析

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1、第２７卷第５期遥感信息Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．５２０１２年１０月ＲＥＭＯＴＥＳＥＮＳＩＮＧＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＯｃｔ．，２０１２基于ＴＭ影像的几种常用水体提取方法的比较和分析毕海芸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

2、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Ｌａｎｄｓａｔ５ＴＭ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（２０１

3、２）１２３－００７７－０６ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｅｖｅｒａｌＣｏｍｍｏｎＷａｔｅｒＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓＢａｓｅｄｏｎＴＭＩｍａｇｅ①，②，ＷＡＮＧＳｉ－ｙｕａｎ①，ＺＥＮＧＪｉａｎｇ－ｙｕａｎ①，②，ＺＨＡＯＹａｎ①，②，ＷＡＮＧＨｕｉ①，②，ＹＩＮＨｕｉ①，②ＢＩＨａｉ－ｙｕｎ（①ＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥａｒｔｈＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＤｉｇｉｔａｌＥａｒｔｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４；②ＧｒａｄｕａｔｅＵｎ

4、ｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｕｓｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄａｔａｆｏｒｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｍｏｎｉｔｏ－ｒｉｎｇ，ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｔｒｅｎｄ．Ｔｈｅｆａｓｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｉｎｆｏｒｍ

5、ａｔｉｏｎｆｒｏｍｒｅ－ｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｒｙｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｍｅａｎｓｏｆｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｗａｙｓｔｏｅｘｔｒａｃｔｗａｔｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｒｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｅｌｅｃｔｅｄｔｈｒｅｅｃｏｍｍｏｎｗａｔｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈａｔｉｓｔｈｅｓｉｎｇｌｅ－ｂａｎｄｔ

6、ｈｒｅｓｈｏｌｄｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｂａｎｄｓｐｅｃｔｒａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｎｄｔｈｅｎｏｒ－ｍａｌｉｚｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｔｅｒｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｓｈｏｌｄ，ｔｈｅｎｓｅｌｅｃｔｅｄｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｐｌａｉｎａｒｅａ，Ｗｕｈａｎｃｉｔｙ，ａｎｄｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｍｏｕｎ－ｔａｉｎｏｕｓａｒｅａ，Ｙｉｃｈａｎｇｃｏｕｎｔｒｙ，ａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｒｅａ，ａｎｄｔｈｅｎｓｅｌｅｃｔｅｄｔｈ

7、ｅＬａｎｄｓａｔ５ＴＭｉｍａｇｅａｓｒｅｓｅａｒｃｈｄａｔａｔｏａｎａｌｙｚｅａｎｄｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｗｅａｋｎｅｓｓｅｓｏｆｔｈｒｅｅｍｅｔｈｏｄｓｉｎｔｈｅｐｌａｉｎａｎｄｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＭｉｍａｇｅ；ｗａｔｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｓｈａｄｏｗ；ｐｌａｉｎａｒｅａ；ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａ［２］坏的特点，利用遥感数据来提取水体，进而对水资１引言源进行调查和监测，得到了广泛的研究

8、。目前水体地球表面７４％的水体无论作为一种资源，还是提取的方法有很多，从整体来说，有基于影像光谱特作为一个环境因子，或是洪涝灾害的源头，都受到了性的提取方法，如阈值法、多波段谱间关系法、水体［１］人们格外的重视，成为遥感研究的重要分支之一。指数法、比值法、差值法等；有基于影像纹理特征的［３］由于遥感数据具有感测范围大、信息量大、更新时间提取方法，如李小涛等将地统计学应用于纹理分快，以及实时性和动态性且对被调查对象不产生破析，利用变差函数来描述影像的纹理特