發(fā)布時間：2020-08-09 16:38

【摘要】：水體是遙感分類中不可或缺的一種地物類型,由于受到云、云陰影、山體陰影、水體污染、水體寬度及水深等因素的影響,常規(guī)的提取方法已經(jīng)無法滿足復(fù)雜區(qū)域的水體提取的精度。針對上述因素導(dǎo)致水體無法準確提取且閾值選擇不具有普適性的問題,以Landsat8-OLI影像為數(shù)據(jù)源,在已有研究理論的基礎(chǔ)上,提出了新的水體提取模型,實現(xiàn)了水體提取的自動化。首先,針對遙感影像上的厚云區(qū)域,通過對Landsat8-OLI影像研究區(qū)內(nèi)的典型地物進行分析,利用波段4、5、6、7波段推導(dǎo)出每景影像的LBV變換模型,通過LV可以將厚云去除掉,通過三個分量組成的倒“V”型可以將水體提取出來。為了去除水田和陰影的影響,將LBV變換和TC變換后的各分量相結(jié)合組成新的水體提取模型,可以擺脫閾值的主觀性。針對細小水體提取結(jié)果中出現(xiàn)的斷裂問題,采用形態(tài)學(xué)進行處理使得斷裂的情況有很大的改善;最后對水體自動提取的算法流程使用IDL進行實現(xiàn),并采用高精度的ZY-03號數(shù)據(jù)非監(jiān)督分類的結(jié)果對本文算法提取的結(jié)果進行混淆矩陣精度驗證,結(jié)果證明該模型可以成功的提取水體,且Kappa系數(shù)達到了 0.8795,高于多波段譜間關(guān)系、水體指數(shù)、監(jiān)督和非監(jiān)督分類等傳統(tǒng)方法的提取精度,完全滿足精度要求。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P332;TP79
【圖文】：

２研究區(qū)簡介與數(shù)據(jù)預(yù)處理逡逑２．１研究區(qū)及數(shù)據(jù)概述逡逑本文的研宄區(qū)域如圖２．１所示，該區(qū)域位于非洲東部的肯尼亞共和國，赤道橫貫其東逡逑西，東非大裂谷縱貫?zāi)媳�。東鄰索馬里，南接坦桑尼亞，西連烏干達，北與埃塞爾比亞、逡逑南蘇丹交界，東南瀕臨印度洋。海岸線長５３６ｋｍ。國土面積為５８２６４６ｋｍ２。全國的海拔平逡逑均在１５００ｍ以上�？夏醽喩桨偷侔卜澹担保梗梗�，為非洲第二高峰。逡逑塔納河位于肯尼亞的東部，發(fā)源于肯尼亞山和阿伯德爾山脈，塔納河上游河流形成深逡逑切曲流，在蓄水有利地段建筑大壩，最終塔納河上共建有７處水庫，分別是：津達魯馬水逡逑庫（Ｋｉｎｄａｒｕｍａ）、康布魯水庫（Ｋａｍｂｕｒｕ）、基塔魯水庫（Ｇｉｔａｒｕ）、馬星加水庫（Ｍａｓｉｎｇａ）、逡逑基安貝雷水庫（Ｋｉａｍｂｅｒｅ）、穆同加水庫（Ｍｕｔｏｎｇａ）、大暴布水庫（Ｇｒａｎｄ邋ｆａｌｌｓ），具有發(fā)逡逑電功能。塔納河為常年性水流河，而南北兩側(cè)的多條支流受季節(jié)的影響較大，水源常常得逡逑不到補充而成為季節(jié)性河流

逑預(yù)處理結(jié)果逡逑圖２．２數(shù)據(jù)處理流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｄａｔａ邋ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ逡逑幌逡逑圖２．３邋ＺＹ－３號ＲＰＣ正射校正誤差示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＺＹ－３邋ＲＰＣ邋ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ邋ｅｒｒｏｒ逡逑２．３．邋Ｉ輻射定標與大氣校正逡逑衛(wèi)星傳感器在獲取地物影像的過程中，雖然在波段范圍設(shè)計時己經(jīng)排除了水汽等吸收逡逑的波長，但大氣對地物的輻射值變化還是有很大的影響，且由于地物本身所處的環(huán)境的影逡逑１３邋－逡逑

３傳統(tǒng)的水體信息提取理論逡逑遙感影像中提取水體的難點在于陰影（山體陰影和云陰影）和水體的光譜反射值都很逡逑低，光譜曲線存在著互相交叉現(xiàn)象，如圖３．５所示。因此，在光譜上使用單一閾值來區(qū)別逡逑水體和陰影是不可能的。另外，由于水中雜質(zhì)（泥沙、葉綠素，水深等）含量的不同，水逡逑體的光譜曲線特征會變得比較復(fù)雜，尤其在水體像元的寬度不超過２個像素時，水體的光逡逑譜曲線由于受到水體邊緣地物光譜反射值的影響，已經(jīng)表現(xiàn)不出來水體本身的光譜曲線特逡逑征。逡逑邐邋Ｓｐｆ＜ｔｙｊｌ邋Ｐｉｏｌｒｆｏ邐邐Ｓｐｃ＜ｔｉａｌ邋Ｐｖ0（ｉｋ＞逡逑６００邋＾逡逑９０００逡逑ＳＣＯ逡逑％邋ａｏｏｏ邐５逡逑５邐５邐１００逡逑２邋／000邐５邐５００逡逑0邐ａ逡逑６０００邋＾°°逡逑１００逡逑Ｉ邋２邋Ｊ邋４邋Ｓ邋６邐７邐１邐２邐３邐４邋Ｓ邋６邐７逡逑ｌｎｄ？邐ｉｎｄｒｘ逡逑（ａ）大氣校正前光譜曲線邐（ｂ）大氣校正后光譜曲線逡逑圖３．１水體光譜曲線逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋Ｓｐｅｃｔｒａｌ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｗａｔｅｒ邋ｂｏｄｙ逡逑水體的遙感成像機理如圖３．２所示，水體的ＤＮ值獲取過程中比較復(fù)雜，受外界環(huán)境逡逑的影響較大，主要包括水面的吸收、反射、水底墊面層的反射及懸浮物等。此外，水體在逡逑不同波長輻射值有很大的差別，如圖３．３邋（ａ）－（ｇ）所示，分別表示從藍光到短波紅外的７個波逡逑段上的輻射，從圖中可知，水體在波長較長的近紅外波段上特征比較明顯，且隨著波長的逡逑增加

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張毅;陳成忠;吳桂平;范興旺;潘鑫;劉元波;;遙感影像空間分辨率變化對湖泊水體提取精度的影響[J];湖泊科學(xué);2015年02期

2 徐蓉;張增祥;趙春哲;;湖泊水體遙感提取方法比較研究[J];遙感信息;2015年01期

3 李艷華;丁建麗;閆人華;;基于國產(chǎn)GF-1遙感影像的山區(qū)細小水體提取方法研究[J];資源科學(xué);2015年02期

4 殷亞秋;李家國;余濤;楊紅艷;張永紅;;基于高分辨率遙感影像的面向?qū)ο笏w提取方法研究[J];測繪通報;2015年01期

5 許宏科;秦嚴嚴;陳會茹;;一種基于改進Canny的邊緣檢測算法[J];紅外技術(shù);2014年03期

6 許章華;劉健;余坤勇;劉濤;龔從宏;唐夢雅;謝婉君;李增祿;;陰影植被指數(shù)SVI的構(gòu)建及其在四種遙感影像中的應(yīng)用效果[J];光譜學(xué)與光譜分析;2013年12期

7 李正云;劉艷偉;王海星;;基于決策樹方法的楊凌示范區(qū)水體提取分析[J];水資源與水工程學(xué)報;2013年06期

8 安曉亞;孫群;楊云;龔輝;;一種利用主動輪廓模型和矢量數(shù)據(jù)的遙感影像面狀水體提取方法[J];武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2013年10期

9 劉桂林;張落成;劉劍;李廣宇;;基于Landsat TM影像的水體信息提取[J];中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報;2013年05期

10 王偉武;朱霞;孫躍池;蔣建軍;;基于ETM圖像的山地水體提取方法研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2013年09期

本文編號：2787385