一种基于Google Earth Engine云平台的地表水体产品生成方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Google Earth Engine云平台的地表水体产品生成方法和系统，该方法利用Google Earth Engine遥感大数据云平台获取全时序Landsat8卫星遥感影像，通过人工选取高精度训练样本，形成不同类型水体和非水体典型样本库，采用归一化植被指数、归一化水体指数和地形坡度等多种指数和影像原始波段构建特征波段，结合高精度训练样本和特征波段，采用随机森林分类器实现全时序地表水体智能提取，构建地表水体出现频率模型，实现了地表水体产品自动化生成；本发明专利技术生成的水体产品具有较高的时空分辨率，能够反映地表水体季节动态变化规律，可应用于全国或全球尺度长时序地表水体产品自动生产。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GoogleEarthEngine云平台的地表水体产品生成方法和系统
本专利技术涉及遥感影像智能识别
，具体涉及一种基于GoogleEarthEngine云平台的地表水体产品生成方法和系统。
技术介绍
水是支撑自然界各种生命生存和发展的基础，同时也深刻影响着地球表层的自然和人文景观。一般而言，地表水体是指内陆地区湖泊、河流、水库、养殖区等地表类型。受自然降雨和人类生产生活等因素影响，地表水体具有显著的季节动态变化特征。卫星遥感自身具有大尺度、低成本、快速重访等优势，能够快速准确掌握地表水体时空动态分布信息。以MODIS、SSM/I、AVHRR为代表的快速重返的卫星较早被应用开展地表水体频率产品制图，研制出GlobalWaterPack、GIEMS、GIEMS-D15和SWAMPS等代表性地表水体产品，但其空间分辨率较低，难以准确反映细小地表水体时空动态变化信息。随着Landsat开放与共享，全球地表水体制图步入高时空间分辨率时代，研制了GLCFGIW、GLOWABO、G3WBM、FROM-GLCwatermask等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Google Earth Engine云平台的地表水体产品生成方法和系统，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取全时序Landsat 8遥感影像并进行预处理；/nS2、从Landsat 8遥感影像中选取高精度训练样本点；/nS3、构建用于区分水体和非水体的多个影像特征波段和指数特征波段；/nS4、构建随机森林分类器模型，利用步骤S2选取的高精度训练样本库和步骤S3构建的特征波段对随机森林分类器模型进行训练优化；/nS5、根据步骤S4优化后的随机森林分类器模型对全时序Landsat 8影像进行地表水体自动提取，形成全时序地表水体分类数据集；/nS6、根据步骤S5形成的全时序地表水体...

【技术特征摘要】
1.一种基于GoogleEarthEngine云平台的地表水体产品生成方法和系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取全时序Landsat8遥感影像并进行预处理；
S2、从Landsat8遥感影像中选取高精度训练样本点；
S3、构建用于区分水体和非水体的多个影像特征波段和指数特征波段；
S4、构建随机森林分类器模型，利用步骤S2选取的高精度训练样本库和步骤S3构建的特征波段对随机森林分类器模型进行训练优化；
S5、根据步骤S4优化后的随机森林分类器模型对全时序Landsat8影像进行地表水体自动提取，形成全时序地表水体分类数据集；
S6、根据步骤S5形成的全时序地表水体分类数据集，在像元尺度构建地表水体出现频率模型，计算每一个像素地表水体出现频率；
S7、自动生成表征地表水体季节动态规律的地表水体出现频率产品。


2.根据权利要求1所述的基于GoogleEarthEngine云平台的地表水体产品生成方法，其特征在于，所述步骤S1中全时序Landsat8遥感数据中具体选取设定时间内全时序的Landsat8地表反射率产品，并采用影像中包含不同云和云阴影的掩膜范围质量控制波段，对影像中的云和云阴影进行去除。


3.根据权利要求2所述的基于GoogleEarthEngine云平台的地表水体产品生成方法，其特征在于，所述步骤S2从Landsat8遥感影像中选取高精度训练样本库，包括以下分步骤：
S21、选取影像覆盖面积占全区域面积设定比例的区域；
S22、在每一景影像上选取设定数量的典型样本点，所述典型样本点为空间分布均匀，且包含不同类型水体和非水体类型的样本点；
S23、在每一景影像上选取包括但不仅限于湖泊、河流、水库、近岸海水、泥沙水体和水产养殖的多种水体类型样本点；
S24、在每一景影像上选取包括但不仅限于农田、森林、草地、城市、裸地、灌丛、冰雪、云、云阴影、山体阴影和湿地的多种非水体样本点；
S25、从影像元数据中获取样本点选取参考影像轨道号信息，并标记影像成像时间；
S26、以空间点数据文件格式组织训练样本点。


4.根据权利要求3所述的基于GoogleEarthEngine云平台的地表水体产品生成方法，其特征在于，所述步骤S3中影像特征波段具体包括Landsat8卫星影像波段2到波段7的6个影像特征波段；
指数特征波段具体包括归一化植被指数、全球环境监测指数、归一化水体指数、归一化湿度指数和坡度的5个指数特征波段。


5.根据权利要求4所述的基于GoogleEarthEngine云平台的地表水体产品生成方法，其特征在于，所述步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：江威，龙腾飞，庞治国，何国金，付俊娥，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11