基于客觀閾值與隨機(jī)森林Gini指標(biāo)的水體遙感指數(shù)對(duì)比
發(fā)布時(shí)間:2021-10-28 14:40
利用福建福州、西藏尼瑪和澳大利亞弗倫奇3地代表不同水體類型的Sentinel-2A MSI和Landsat-8 OLI數(shù)據(jù),采用客觀閾值法(0閾值)和隨機(jī)森林重要性評(píng)估法,比較和分析了改進(jìn)型歸一化差值水體指數(shù)(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)、自動(dòng)水體提取指數(shù)(Automated Water Extraction Index,AWEI)和水體指數(shù)2015(Water Index 2015,WI2015)這3種世界常用的水體指數(shù)之間的差異。從水體增強(qiáng)的效果來(lái)看,MNDWI增強(qiáng)的水體不僅具有豐富的信息還具有鮮明的對(duì)比度,AWEI和WI2015增強(qiáng)的水體信息的對(duì)比度相對(duì)偏弱。精度驗(yàn)證表明:3種指數(shù)提取的水體精度都較高,但MNDWI在3個(gè)地區(qū)的平均總精度略高于WI2015和AWEI,3者的平均總精度分別為91.83%、91.16%和90.07%。在提取細(xì)小水體方面,MNDWI的能力強(qiáng)于其他2種指數(shù),在陰影較為明顯的高原山地區(qū)域,MNDWI提取水體的效果優(yōu)于AWEI和WI2015。進(jìn)一步采用隨機(jī)森林的Gini指標(biāo)進(jìn)行的重要性評(píng)估表...
【文章來(lái)源】:遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2020,35(05)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)區(qū)Landsat-8 OLI 543標(biāo)準(zhǔn)假彩色影像
圖2為3個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)S2A和L8影像通過(guò)AWEI(AWEInsh或AWEIsh)、MNDWI和WI2015指數(shù)增強(qiáng)的水體影像(影像均未經(jīng)過(guò)拉伸處理)。水體增強(qiáng)影像的對(duì)比度越大,說(shuō)明水體(亮)和非水體(暗)越容易分離,從而有利于水體的提取。由于福州和尼瑪?shù)貐^(qū)具有山體,因此采用具有消除陰影能力的AWEIsh指數(shù);而弗倫奇島地區(qū)因地勢(shì)平坦,所以選用不具備去除陰影能力的AWEInsh指數(shù),為方便起見(jiàn)下文仍將這2種指數(shù)統(tǒng)稱為AWEI指數(shù)。對(duì)比圖2各影像可以看出,MNDWI增強(qiáng)的水體影像在所有實(shí)驗(yàn)區(qū)均具有最大的對(duì)比度,非水體信息均受到明顯的抑制。因此,橫跨江中的大橋可以明顯的顯示(見(jiàn)福州影像中的圓圈),水體中的微細(xì)紋理信息也可以得到較好的表現(xiàn)(見(jiàn)弗倫奇島影像)。而AWEI和WI2015影像的對(duì)比度相對(duì)不明顯,特別是在福州實(shí)驗(yàn)區(qū),橫跨江中的大橋幾乎沒(méi)有顯示,弗倫奇島水域的微細(xì)信息也不明顯。3個(gè)指數(shù)的這些差別可以從它們的水體影像直方圖很好的得以解釋(圖3),MNDWI的水和非水信息的分離度較大且基本不重合,而AWEI和WI2015的分離度則很小且有一定程度的重合(見(jiàn)圖3圓圈處)。
對(duì)比圖2各影像可以看出,MNDWI增強(qiáng)的水體影像在所有實(shí)驗(yàn)區(qū)均具有最大的對(duì)比度,非水體信息均受到明顯的抑制。因此,橫跨江中的大橋可以明顯的顯示(見(jiàn)福州影像中的圓圈),水體中的微細(xì)紋理信息也可以得到較好的表現(xiàn)(見(jiàn)弗倫奇島影像)。而AWEI和WI2015影像的對(duì)比度相對(duì)不明顯,特別是在福州實(shí)驗(yàn)區(qū),橫跨江中的大橋幾乎沒(méi)有顯示,弗倫奇島水域的微細(xì)信息也不明顯。3個(gè)指數(shù)的這些差別可以從它們的水體影像直方圖很好的得以解釋(圖3),MNDWI的水和非水信息的分離度較大且基本不重合,而AWEI和WI2015的分離度則很小且有一定程度的重合(見(jiàn)圖3圓圈處)。3.2 水體指數(shù)影像統(tǒng)計(jì)信息對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Sentinel-2影像多特征優(yōu)選的黃河三角洲濕地信息提取[J]. 張磊,宮兆寧,王啟為,金點(diǎn)點(diǎn),汪星. 遙感學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]Sentinel-2和Landsat8影像的四種常用水體指數(shù)地表水體提取對(duì)比[J]. 王大釗,王思?jí)?黃昌. 國(guó)土資源遙感. 2019(03)
[3]城市地表水體時(shí)空演變及其對(duì)熱環(huán)境的影響[J]. 王美雅,徐涵秋,付偉,林中立,李霞,張博博,唐菲. 地理科學(xué). 2016(07)
[4]新型Landsat8衛(wèi)星影像的反射率和地表溫度反演[J]. 徐涵秋. 地球物理學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]湖泊水體遙感提取方法比較研究[J]. 徐蓉,張?jiān)鱿?趙春哲. 遙感信息. 2015(01)
[6]區(qū)域差異測(cè)度方法與評(píng)價(jià)[J]. 劉慧. 地理研究. 2006(04)
本文編號(hào):3462951
【文章來(lái)源】:遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2020,35(05)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)區(qū)Landsat-8 OLI 543標(biāo)準(zhǔn)假彩色影像
圖2為3個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)S2A和L8影像通過(guò)AWEI(AWEInsh或AWEIsh)、MNDWI和WI2015指數(shù)增強(qiáng)的水體影像(影像均未經(jīng)過(guò)拉伸處理)。水體增強(qiáng)影像的對(duì)比度越大,說(shuō)明水體(亮)和非水體(暗)越容易分離,從而有利于水體的提取。由于福州和尼瑪?shù)貐^(qū)具有山體,因此采用具有消除陰影能力的AWEIsh指數(shù);而弗倫奇島地區(qū)因地勢(shì)平坦,所以選用不具備去除陰影能力的AWEInsh指數(shù),為方便起見(jiàn)下文仍將這2種指數(shù)統(tǒng)稱為AWEI指數(shù)。對(duì)比圖2各影像可以看出,MNDWI增強(qiáng)的水體影像在所有實(shí)驗(yàn)區(qū)均具有最大的對(duì)比度,非水體信息均受到明顯的抑制。因此,橫跨江中的大橋可以明顯的顯示(見(jiàn)福州影像中的圓圈),水體中的微細(xì)紋理信息也可以得到較好的表現(xiàn)(見(jiàn)弗倫奇島影像)。而AWEI和WI2015影像的對(duì)比度相對(duì)不明顯,特別是在福州實(shí)驗(yàn)區(qū),橫跨江中的大橋幾乎沒(méi)有顯示,弗倫奇島水域的微細(xì)信息也不明顯。3個(gè)指數(shù)的這些差別可以從它們的水體影像直方圖很好的得以解釋(圖3),MNDWI的水和非水信息的分離度較大且基本不重合,而AWEI和WI2015的分離度則很小且有一定程度的重合(見(jiàn)圖3圓圈處)。
對(duì)比圖2各影像可以看出,MNDWI增強(qiáng)的水體影像在所有實(shí)驗(yàn)區(qū)均具有最大的對(duì)比度,非水體信息均受到明顯的抑制。因此,橫跨江中的大橋可以明顯的顯示(見(jiàn)福州影像中的圓圈),水體中的微細(xì)紋理信息也可以得到較好的表現(xiàn)(見(jiàn)弗倫奇島影像)。而AWEI和WI2015影像的對(duì)比度相對(duì)不明顯,特別是在福州實(shí)驗(yàn)區(qū),橫跨江中的大橋幾乎沒(méi)有顯示,弗倫奇島水域的微細(xì)信息也不明顯。3個(gè)指數(shù)的這些差別可以從它們的水體影像直方圖很好的得以解釋(圖3),MNDWI的水和非水信息的分離度較大且基本不重合,而AWEI和WI2015的分離度則很小且有一定程度的重合(見(jiàn)圖3圓圈處)。3.2 水體指數(shù)影像統(tǒng)計(jì)信息對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Sentinel-2影像多特征優(yōu)選的黃河三角洲濕地信息提取[J]. 張磊,宮兆寧,王啟為,金點(diǎn)點(diǎn),汪星. 遙感學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]Sentinel-2和Landsat8影像的四種常用水體指數(shù)地表水體提取對(duì)比[J]. 王大釗,王思?jí)?黃昌. 國(guó)土資源遙感. 2019(03)
[3]城市地表水體時(shí)空演變及其對(duì)熱環(huán)境的影響[J]. 王美雅,徐涵秋,付偉,林中立,李霞,張博博,唐菲. 地理科學(xué). 2016(07)
[4]新型Landsat8衛(wèi)星影像的反射率和地表溫度反演[J]. 徐涵秋. 地球物理學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]湖泊水體遙感提取方法比較研究[J]. 徐蓉,張?jiān)鱿?趙春哲. 遙感信息. 2015(01)
[6]區(qū)域差異測(cè)度方法與評(píng)價(jià)[J]. 劉慧. 地理研究. 2006(04)
本文編號(hào):3462951
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