遥感地表水体信息提取渐进增强模型研究.pdf

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1、学校代码：10564学号：2013205802分类号：P28P208密级：硕士学位论文遥感地表水体信息提取渐进增强模型研究冯沛华指导教师：胡月明教授学院名称：资源与环境学院专业名称：地图学与地理信息系统答辩委员会主席：王广兴教授中国·广州2016年6月华南农业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作

2、者签名：日期：学位论文提交同意书本学位论文符合国家和华南农业大学关于研究生学位论文的相关规定，达到学位授予要求，同意提交。导师签名：日期：学科带头人签名：日期：摘要随着经济的快速发展，城市化、工业化对水体、水系污染的环境问题越来越突出，严重威胁着社会可持续发展。水体信息的准确获取对水资源调查、河流综合治理、水利规划、洪涝旱灾监测以及灾害评估等领域具有重要意义。从卫星遥感影像中快速准确地提取水体信息已成为众多水资源调查与监测的一种重要手段。但目前已有方法中，对一些背景地物较为复杂繁多的地区提取水体信息时，单一的提取方法无法有效的抑制非水体地物，从而导致水体

3、提取精度不高。这主要原因是单一的水体提取方法往往只针对一种地物进行抑制，其他容易混淆的地物仍然存在于被提取的结果中。同时，在不同地区以及不同时期的影像提取水体结果时，往往需要人为地进行阈值的筛选，不利于计算机大范围，多时相地对影像进行水体提取。如何达到这一目的，正是本文研究的主要内容。本文选取了背景地物较为复杂的珠三角入海口西岸地区为研究区，同时选取三个不同时相的LandsatTM/ETM+影像作为数据源，在对典型的遥感水体信息提取方法进行深入分析的基础上，提出一种新的水体信息提取模型----地表水体信息提取渐进增强模型。最后，运用目视判读及人机交互矢量

4、化解译的方法对地表水体信息提取渐进增强模型的提取结果与其他典型的遥感水体信息提取结果进行精度评价。从数据的预处理，到地表水体信息提取渐进增强模型的建立展开了一系列的研究工作，主要内容及成果如下：（1）常规的水体信息提取指数法（归一化差异植被指数、归一化差异水体指数、修正归一化差异水体指数）,是利用水体及其他地物在不同波段的光谱差异的特征，从而达到水体提取的目的。但是，归一化差异植被指数对植被与水体区分不明显；归一化差异水体指数提取的水体容易与建筑物混淆；修正归一化差异水体指数为三者中最优，但仍有部分水体信息夹带着山体阴影，提取结果不够精确。（2）鉴于以上

5、三种水体信息提取方法存在问题，本文提出遥感地表水体信息提取渐进增强模型。渐进增强模型首先对三个指数（归一化差异植被指数、归一化差异水体指数、修正归一化差异水体指数）进行处理；然后通过阈值设定，逐一隔离出水体信息；再对隔离结果进行二值化处理；最后进一步对三个隔离结果进行增强式的叠加，渐进增强了水体的信息，使水体提取信息达到更高的准确率、更快的提取速度，I并解决了三种水体提取方法中存在的问题。（3）通过渐进增强模型与三种常规方法的比较试验，结果表明：以陆地三大类水体为试验对象，在湖泊、鱼塘水体试验中渐进增强模型比三种常规的方法总体精度提高了13%以上、总体k

6、appa系数提高了0.26以上，在河流水体试验中增强模型比三种常规的方法总体精度和总体kappa系数都有所提高。遥感地表水体信息渐进增强模型可应用理论的分割阈值，为海量遥感地表水体信息提取过程的全自动化提供支持。本文使用的TM和ETM空间分辨率较低，混合像元较多，影响水体提取精度，在以后研究中，将考虑混合像元分解来进一步解决此问题。关键词：水体信息提取；归一化差异植被指数；归一化差异水体指数；修正归一化差异水体指数；渐进增强模型IISurfaceWaterInformationExtractionfromRemoteSensingImageUsingPr

7、ogressiveEnhancementModelFENGPeihua(CollegeofNaturalResourcesandEnvironment,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,ChinaPR.)Abstract:Withtherapiddevelopmentofeconomy,theprocessofurbanizationandindustrializationproducedwaterpollutionisbecomingmoreandmoreprominentenvironm

8、entalproblems,moreoveritisaseriousthreat