The invention discloses a water extraction method based on multi index for global scale remote sensing images. The invention belongs to the technical field of remote sensing image information mining direction, in particular relates to rapid extraction of water body from Landsat remote sensing image. The invention comprehensively adopts the topographic index and the normalized index of water body, vegetation and building, and solves the problem of confusing water body with mountain shadow, urban area, cloud shadow, ice and snow in the process of extracting water body information from satellite remote sensing image, and greatly simplifies the calculation complexity by using the index method. It effectively improves the computation speed of the algorithm. At the same time, a rule model is established by using prior knowledge and decision tree method, and the threshold is determined adaptively. It has a strong universality and can be well applied to global water information extraction. The invention can produce global surface water products quickly, accurately and intelligently, and can be used for water resources monitoring and global change research.
【技术实现步骤摘要】
基于多指数的全球尺度遥感影像水体智能提取方法
本专利技术所属
为遥感影像信息挖掘方向,具体涉及全球尺度的遥感影像水体快速智能提取。
技术介绍
水资源是人类赖以生存和社会发展不可替代的战略资源,是全球资源安全和管理、气候变化研究、生态环境动态监测等不可或缺的重要基础信息。如何建立行之有效的方法,科学、准确、快速地提取全球陆表水体信息,适时掌握陆表水体的变化信息己成为水循环等全球变化研究的关键问题。而由于遥感技术具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性以及经济性等特点,使得遥感技术成为监测水资源的一个有效手段。自Landsat卫星最先在1972年成功发射以后,至今已有35年,已获取了大量的卫星遥感影像,记录了这几十年来地球陆表水体的变化轨迹。因此,全球尺度的卫星遥感影像水体快速提取方法的研究对于水资源监测、全球变化等研究具有重大意义。目前遥感影像陆表水体制图方法通常有光谱指数法、基于统计和机器学习分类、基于先验知识的决策树分类、面向对象等方法。光谱指数法是通过分析水体与背景地物的光谱响应机理,寻找水体最强和最弱的反射波段,构建波段计算模型。目前已公开了多种水体指数(如NDWI、MNDWI、NDWI4、TCW等),不同水体指数具有不同的特性。而徐涵秋所提出的MNDWI指数已得到国内外学者的认可。然而,在全球尺度上,单一水体指数缺乏普适性,无法保障全球不同区域的制图精度。基于统计和机器学习分类方法是利用训练样本,实现地物快速高精度提取,已被广泛应用于陆表水体制图中。最早主要是采用最大似然方法分类、支持向量机等方法来进行水体信息提取研究。随着人工智能 ...
【技术保护点】
1.基于多指数的全球尺度遥感影像水体智能提取方法,具有自动化、快速、高精度、适应全球范围的特征,旨在能快速生产全球水体产品,具体如下:(一)多指数计算在卫星遥感影像水体信息提取过程常常遇到水体与山体阴影、城区、云阴影等地物混淆的问题。针对这些问题,本方法综合采取了地形指数和水体、植被等归一化指数;(1)地形指数地形指数主要包括slope和hillshade两种指数,本专利技术将hillshade
【技术特征摘要】
1.基于多指数的全球尺度遥感影像水体智能提取方法,具有自动化、快速、高精度、适应全球范围的特征,旨在能快速生产全球水体产品,具体如下:(一)多指数计算在卫星遥感影像水体信息提取过程常常遇到水体与山体阴影、城区、云阴影等地物混淆的问题。针对这些问题,本方法综合采取了地形指数和水体、植被等归一化指数;(1)地形指数地形指数主要包括slope和hillshade两种指数,本发明将hillshade<150且slope>20的区域认为是山体阴影,进行山体阴影掩膜,由此可去除山体阴影的影响;(2)归一化指数涉及的归一化指数包括归一化植被指数(NDVI),改进归一化水体指数(MNDWI),以及归一化建筑指数(NDBI),这些指数是基于卫星遥感影像的星上反射率进行计算;此处设定NDVI>=0.2来进行植被掩膜,为避免后续训练样本不完全正确时,将植被误认为水体;同时NDVI、MNDWI以及NDBI指数将用于后续的自适应确定阈值中;因此通过地形掩膜和植被掩膜,可去除了山体阴影、植被等地物对水体信息提取的影响,从而提高水体...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭燕,何国金,江威,刘慧婵,
申请(专利权)人:中国科学院遥感与数字地球研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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