基于ETM+数据水体识别方法对比探究摘要:以湖北省应城市的ETM+数据为例,对3种水体识别方法进行了对比研究。结果表明,单波段阈值法对于较大水体的提取效果较好,而对细小水体则难以识别;水体指数法对于细小水体的提取效果较单波段阈值法好,但是应用范围有局限,针对不同数据有不同的指数模型;K-T变换模型法精度最高,达到89.5%,对于较大水体和细小水体提取效果都较好,水体提取结果比较理想。关键词:ETM+影像;水体识别方法;K-T变换模型中图分类号:TP753文献标识码:A文章编号:0439-8114(2013)21-5326-03ComparativeStudyontheMethodsofWaterBodyIdentificationBasedonETM+ImageCHENGWu-xuel,2,LIyue2,LIHui-junl,ZHOUJie-mingl,YANGCun-jianl(1.KeyLaboratoryoftheEvaluationandMonitoringofSouthwestLandResources,MinistryofEducation,Chengdu610068,China;2.SichuanForestryInventoryandPlanningInstitute,Chengdu610081,China)Abstract:TakingtheETM+imageofYingchengcityinHubeiprovinceasanexample,themethodsofthewaterbodyidentificationwerecompared・TheresuItsshowedthattheeffectwasgoodbyusingthesingle-bandthresholdmethodforlargewaterbodyextraction,whileitwasdifficuIttoidentifythesmallwaterbody;Waterindexmethod?sextracteffectwasbetterthansingle-bandthresholdmethod,buttherangeofapplicationhadlimitation,reguiringdifferentindexmodelsfordifferentdata;K~Ttransformationmodelwasthemethod,withhighestindentificationaccuracythemethodwithhighestidentificationaccuracy,whichreachedupto89.5%.TheextractioneffectofK~Ttransformationmethodwasgoodbothforlargeandsmallwaterbodies・Keywords:ETM+image;methodofwaterbodyindentification;K~Ttransformationmodel水体遥感识别的机理是水体与其他地类的光谱特性具有明显的差异,即水体在近红外和短(中)波红外波段的反射能量很少,而植物、土壤在这两个波段内的吸收能量较少,而且又具有较高的反射特性,这就使得水体在这两个波段上与植被、土壤有明显的区别。水体在这两个波段上反射率低呈现出暗色调,而土壤、植被反射率高则呈现出相对较亮的色调。在可见光通道波长范围内,水体的反射率髙于植被,裸土的反射率高于植被;在近红外通道,裸土的反射率高于水体、低于植被[1,2]o目前,提取水体的方法主要有单波段阈值法、多波段增强阈值法(即谱间关系法)、水体指数提取法、K-T变换综合提取法等。这些方法各有优势,但对于具体区域来说,哪一种更适合需要经过实践检验,为此以湖北省应城市为研究区域,对比不同水体识别方法的结果,寻找最佳的方法。1研究区概况及研究数据文中所使用数据为湖北省应城市的一景ETM+影像,行列号为123/39,成像时间为2002年10月13日。应城市位于湖北省中部偏东,北部和中部属大洪山余脉,丘陵、低岗面积大约占70%,坡度一般小于10°,起伏平缓。海拔高程41〜80m,南部属江汉平原。河流东有温水、漳水,中有大富水,南有汉北河。湖泊主要有东西汉湖、龙赛湖、大湖等。研究区内主要水体为东西汉湖、龙赛湖,并且有大量小湖泊、水塘;试验区地势较平缓,有大片的农田。研究区不存在地形阴影和云体阴影的影响。2研究方法遥感影像中水体信息的提取方法主要是依据水体在不同波段上光谱的不同特征以及其他地物与水体的区别,通过分析水体及背景地物的光谱特征,利用单个波段或多个波段组合来提取影像中的水体信息[3]。最常见的方法有最大似然法[4]、比值法、差值法、水体指数法[5]、归一化差分水指数法和归一化差分积雪指数法[6]、基于K-T变换或者LBV变换的信息综合提取法等。研究以ETM+数据为基础,采用单波段阈值法、水体指数法及K-T变换模型法分别进行试验。2.1单波段阈值法单波段阈值法[7]主要适用于水陆界限反映较好的影像,或者水体与背景地物相差较大的数据。TM影像中较常用的波段是第五波段,在该波段水体反射率低,呈现灰黑色,灰度值小,经过光谱采样确定阈值进行水体的提取。提取模型见公式(1),其中TM5表示第五波段的灰度值,T为灰度阈值...