適用于城市洪水的水體提取方法對比與分析
發(fā)布時間:2021-02-12 02:52
洪水是最具破壞性的自然災(zāi)害之一。近幾十年來,由于全球變暖和大規(guī)模的城市化,城市洪水災(zāi)害變得更加頻繁,且令人們難以預(yù)測和防范,危害性日益加劇。遙感技術(shù)具有快速、大空間范圍、低成本和高效的對地探測能力,在洪水災(zāi)害監(jiān)測中具有巨大的應(yīng)用潛力。由于城市建筑(如陰影、道路和其他黑暗物體)等低反照率地物的影響及城市景觀的復(fù)雜性造成難以精準(zhǔn)提取城市洪水。因此準(zhǔn)確提取城市洪水信息對于監(jiān)測城市洪水災(zāi)害具有重大現(xiàn)實意義。因此,利用Landsat 8 0LI影像,以2016年武漢城市洪水災(zāi)害為例,選取城市洪水泛濫區(qū)的"湖泊""河流""湖泊河流交匯處"3個區(qū)域為典型樣區(qū),選用歸一化差值水體指數(shù)(NDWI)、改進型歸一化差值水體指數(shù)(MNDWI)、增強型水體指數(shù)(EWI)、新型水體指數(shù)(NWI)、修訂型歸一化水體指數(shù)(RNDWI)和利用Band1與Band7歸一化差分水體指數(shù)(NEW)等6種常見水體指數(shù),以大津閾值法估算水與非水地物的分割閾值,對城市洪水范圍進行提取,并將洪水提取結(jié)果和支持向量機(SVM)監(jiān)督分類結(jié)果對比分析。結(jié)果表明,在城市河流洪水泛濫區(qū)提取水體效果好的方法依次為EWI> NWI> ...
【文章來源】:地下水. 2020,42(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)域示意
其中,Landsat 8 OLI包括9個波段,除全色波段為15 m分辨率外,其余可見光、近紅外波段空間分辨率為30 m。由于遙感影像受成像時刻的大氣散射、太陽光照和傳感器狀態(tài)等因素影響,導(dǎo)致相同地物目標(biāo)在不同時相遙感影像上的輻亮度或反射率光譜不一致[18]。因此首先借助OLI傳感器的輻射定標(biāo)參數(shù)對原始影像進行輻射定標(biāo),將原始影像DN值轉(zhuǎn)化為像元輻射亮度值。再以FLAASH模型對影像進行大氣校正,從而將輻射亮度值轉(zhuǎn)化為地表表觀反射率[19]。2 研究方法
利用水體指數(shù)提取洪水信息,需要進行如下步驟,研究流程圖如圖3所示。首先需要對Landsat影像進行輻射定標(biāo)和大氣校正預(yù)處理,再通過6種常用水體指數(shù)進行水體信息提取,然后利用大津閾值法對水體指數(shù)提取圖進行閾值分割,提取水體和非水體。再次通過結(jié)合同期Google earth對Landsat 8 OLI數(shù)據(jù)進行SVM監(jiān)督分類,分為水體和非水體。最后將閾值分割結(jié)果和監(jiān)督分類結(jié)果進行目視和誤差矩陣評估。2.1 水體指數(shù)法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]長時序Landsat數(shù)據(jù)輻射校正方法對比研究[J]. 鄧琳,胡勇,黃健,李婷婷. 航天返回與遙感. 2018(05)
[2]基于FLAASH模型的SPOT6衛(wèi)星影像大氣校正及評價[J]. 楊亞莉,趙寧,成曉倩. 現(xiàn)代測繪. 2015(02)
[3]基于Landsat TM影像的水體信息提取[J]. 劉桂林,張落成,劉劍,李廣宇. 中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[4]環(huán)境一號衛(wèi)星影像中水體信息提取方法研究[J]. 王秋燕,陳仁喜,徐佳,陳犀力. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(13)
[5]Kappa系數(shù)在干旱預(yù)測模型精度評價中的應(yīng)用——以關(guān)中平原的干旱預(yù)測為例[J]. 許文寧,王鵬新,韓萍,嚴泰來,張樹譽. 自然災(zāi)害學(xué)報. 2011(06)
[6]基于LBV變換與多分辨率分析的水體提取研究[J]. 胡兵,楊敏華,劉璇. 測繪信息與工程. 2011(05)
[7]不同指數(shù)模型提取ALOS AVNIR-2影像中水體的敏感性和精度分析[J]. 熊金國,王世新,周藝. 國土資源遙感. 2010(04)
[8]利用TM影像Band1與Band7提取水體信息[J]. 肖艷芳,趙文吉,朱琳. 測繪科學(xué). 2010(05)
[9]基于TM影像的平原湖泊水體信息提取的研究[J]. 楊瑩,阮仁宗. 遙感信息. 2010(03)
[10]一種基于遙感數(shù)據(jù)快速提取水體信息的新方法[J]. 丁鳳. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2009(02)
博士論文
[1]高分辨率遙感影像面向?qū)ο蠓诸惙椒ㄑ芯縖D]. 陳杰.中南大學(xué) 2010
[2]中國災(zāi)害綜合管理機制構(gòu)建研究——以風(fēng)暴潮災(zāi)害為例[D]. 趙領(lǐng)娣.中國海洋大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于Landsat影像的1987-2016年武漢市湖泊面積動態(tài)變化分析[D]. 喻曉娟.東華理工大學(xué) 2018
本文編號:3030137
【文章來源】:地下水. 2020,42(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)域示意
其中,Landsat 8 OLI包括9個波段,除全色波段為15 m分辨率外,其余可見光、近紅外波段空間分辨率為30 m。由于遙感影像受成像時刻的大氣散射、太陽光照和傳感器狀態(tài)等因素影響,導(dǎo)致相同地物目標(biāo)在不同時相遙感影像上的輻亮度或反射率光譜不一致[18]。因此首先借助OLI傳感器的輻射定標(biāo)參數(shù)對原始影像進行輻射定標(biāo),將原始影像DN值轉(zhuǎn)化為像元輻射亮度值。再以FLAASH模型對影像進行大氣校正,從而將輻射亮度值轉(zhuǎn)化為地表表觀反射率[19]。2 研究方法
利用水體指數(shù)提取洪水信息,需要進行如下步驟,研究流程圖如圖3所示。首先需要對Landsat影像進行輻射定標(biāo)和大氣校正預(yù)處理,再通過6種常用水體指數(shù)進行水體信息提取,然后利用大津閾值法對水體指數(shù)提取圖進行閾值分割,提取水體和非水體。再次通過結(jié)合同期Google earth對Landsat 8 OLI數(shù)據(jù)進行SVM監(jiān)督分類,分為水體和非水體。最后將閾值分割結(jié)果和監(jiān)督分類結(jié)果進行目視和誤差矩陣評估。2.1 水體指數(shù)法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]長時序Landsat數(shù)據(jù)輻射校正方法對比研究[J]. 鄧琳,胡勇,黃健,李婷婷. 航天返回與遙感. 2018(05)
[2]基于FLAASH模型的SPOT6衛(wèi)星影像大氣校正及評價[J]. 楊亞莉,趙寧,成曉倩. 現(xiàn)代測繪. 2015(02)
[3]基于Landsat TM影像的水體信息提取[J]. 劉桂林,張落成,劉劍,李廣宇. 中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[4]環(huán)境一號衛(wèi)星影像中水體信息提取方法研究[J]. 王秋燕,陳仁喜,徐佳,陳犀力. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(13)
[5]Kappa系數(shù)在干旱預(yù)測模型精度評價中的應(yīng)用——以關(guān)中平原的干旱預(yù)測為例[J]. 許文寧,王鵬新,韓萍,嚴泰來,張樹譽. 自然災(zāi)害學(xué)報. 2011(06)
[6]基于LBV變換與多分辨率分析的水體提取研究[J]. 胡兵,楊敏華,劉璇. 測繪信息與工程. 2011(05)
[7]不同指數(shù)模型提取ALOS AVNIR-2影像中水體的敏感性和精度分析[J]. 熊金國,王世新,周藝. 國土資源遙感. 2010(04)
[8]利用TM影像Band1與Band7提取水體信息[J]. 肖艷芳,趙文吉,朱琳. 測繪科學(xué). 2010(05)
[9]基于TM影像的平原湖泊水體信息提取的研究[J]. 楊瑩,阮仁宗. 遙感信息. 2010(03)
[10]一種基于遙感數(shù)據(jù)快速提取水體信息的新方法[J]. 丁鳳. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2009(02)
博士論文
[1]高分辨率遙感影像面向?qū)ο蠓诸惙椒ㄑ芯縖D]. 陳杰.中南大學(xué) 2010
[2]中國災(zāi)害綜合管理機制構(gòu)建研究——以風(fēng)暴潮災(zāi)害為例[D]. 趙領(lǐng)娣.中國海洋大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于Landsat影像的1987-2016年武漢市湖泊面積動態(tài)變化分析[D]. 喻曉娟.東華理工大學(xué) 2018
本文編號:3030137
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