[发明专利]一种基于水体指数的亚像元级水体提取方法

说明书

本发明涉及一种基于水体指数的亚像元级水体提取方法，包括以下步骤：1)水陆混合像元提取；2)水陆端元光谱选取；3)水体丰度估计。与现有技术相比，本发明既能准确提取出影像上以像元级形式存在的水体像元，又能提取出影像上以亚像元形式存在的细小水体信息，从而使得提取结果更加准确。

技术领域

本发明涉及遥感影像的水体提取技术，尤其是涉及一种基于水体指数的亚像元级水体提取方法。

背景技术

目前基于遥感影像的水体提取研究基本上还停留在像元级基础上，而对于大部分遥感影像而言，很难实现遥感影像光谱分辨率和空间分辨率的双高。同时考虑到研究成本，现在的大部分水体提取应用研究主要还是基于中低分辨率的遥感影像而言，其能够适用于大面积水体提取的需求，但却无法实现精细化的水体提取。以应用最为广泛的TM遥感影像为例，其空间分辨率为30m，如果需要提取城市地区面积仅几百平米的池塘，以及宽度为10～20米的细小河流时，简单依靠像元级的水体提取则难以实现。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于水体指数的亚像元级水体提取方法，利用该方法进行水体提取，既能准确提取出影像上以像元级形式存在的水体像元，又能提取出影像上以亚像元形式存在的细小水体信息，从而使得提取结果更加准确。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于水体指数的亚像元级水体提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)水陆混合像元提取；

2)水陆端元光谱选取；

3)水体丰度估计。

所述的步骤1)水陆混合像元提取具体为：

利用水体指数MNDWI将遥感影像分为纯净水体，纯净陆地以及水陆混合像元三部分。

所述的水体指数MNDWI具体为：

其中ρ(Green)表示地物在绿光波段上的反射率，ρ(MIR)表示地物在中红外波段上的反射率。

所述的步骤2)具体为：

利用遥感影像上邻近地物相似性原理，动态选取邻近纯净水体和邻近最优纯净陆地光谱作为水陆混合像元中水体端元和陆地端元的光谱。

所述的步骤3)具体为：利用全约束线性混合像元分解的方法对水陆混合像元中水体百分比含量进行估计。

与现有技术相比，本发明在像元级水体指数法水体提取的基础上，对亚像元级水体提取方法展开探索，获得了更高的水体提取精度。通过模拟实验和真实影像实验，可以看出该方法能够获得亚像元级水体提取精度，且在真实影像上亚像元级的细小水体提取上，该方法较像元级水体提取方法具有更好的提取效果。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明MNDWI水体指数值图像直方图；

图3为模拟影像各地物丰度及位置情况示意图，其中(a)为不透水层丰度示意图，(b)为植被丰度示意图，(c)为水体丰度示意图，(d)为模拟影像中各地物分布图；

图4为基于水体指数的混合像元提取结果；

图5为真实实验影像及实验结果示意图，其中(a)为实验影像图，(b)为真实水体区域图，(c)为MNDWI水体提取结果图，(d)为基于亚像元级水体提取结果图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例