基于ERDAS软件在TM影像中提取较小水体的方法AMethodofSmallWaterExtractioninTMImagesBasedonERDAS章重ZhangZhong(东华理工大学测绘工程学院,江西抚州344000)(InstituteofSurveyingandMappingEngineering,EastChinaInstituteofTechnology,JiangxiFuzhou344000)摘要:本文对从landsat影像中提取细小水体的方法作了研究,基于ERDAS软件用新的识别方法提取较小水体。利用谱间模型提取TM影像中较大水体,再将TM影像中某3个波段组成的假彩色合成图转换到IHS彩色空间,构建模型提取细小水体,并与前者识别结果进行叠加,获得较好效果,证明在实际中可用。中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1671-4792-(2012)1-0072-04Abstract:Themethodofsmallwaterextractionisdiscussedinthispaper,usinganewmethodbasedonER-DAStoextractsmallwater.Weextractmainwater-bodybyspectrummodel,andtakethefalsesyntheticfigurewhichconsistofthreebandsofcolorintheHIScolorspace,thenconstructthemodelofsmallwaterextraction,u-nitedresultswhichextractedfromthosemodels.Resultsfromempiricalstudies,applyingthismethodisuseful.Keywords:ERDAS;SmallWater;SpectrumModel;IHSModel0引言ERDAS软件是一个专业遥感图像处理与地理信息系统软件。从遥感影像中准确、快速地提取水体信息已在水资源调查、监测管理、土地分类、自然灾害评估及工程地质调查等方面相继得到应用。[1]水体遥感提取的研究开展较早,并已取得丰富的研究成果。不少学者对LandsatTM遥感影像中水体信息的识别方法作了深入研究,对较大水体(湖泊、干流等,大于TM影像的分辨率)的识别都各有所长[2],但对于较小水体(水塘、细小支流,小于TM影像的分辨率)的识别由于地物阴影的干扰有着一定的局限性。本文基于常规水体提取方法,在IHS空间中建模对细小水体进行识别,再将两者提取效果进行合要使用ERDAS软件完成。1水体提取模型1.1水体光谱特性分析水体的反射率在可见光范围内总体上比较低,一般为4%—5%,并具有随波长增大逐渐降低的特征,其反射率在蓝绿光波段最高,在近红外波段最低,几乎完全吸收。因此水体在影像上呈暗色调水陆界线相对比较清楚,利用此特性和不同波谱间的水体光谱特征可以将水体提取出来。但同时由于阴影的灰度值与水体比较接近,造成一些阴影同时被误提取出来。通过对研究区水体、阴影、植被及居民地等地物光谱特征的统计、分析,如表一、图一所示,从中可发现,在TM影像中水体具有波段2灰度值加波段3一种时在蓝绿光波段,呈现水体的亮度值降低较慢、阴影的亮度值下降较快的特点。水体、阴影的这些光谱特性是从影像中分离、提取水体的重要依据和算法设计的基础。通过目视分析看出在某3波段组合的假彩色合成影像中较小的水体具有较好的可分性。RGB对图像彩色的产生是理想的,但对彩色描述上的应用有较多的限制,我们提出的IHS(强度、色调和饱和度)彩色模型,该模型可在彩色图像中从携带的彩色信息里消去强度分量的影响,这种彩色描述对人来说是自然而直观的[6]。选择一种合适的组合进行合成RGB假彩色图像,将假彩色合成影像变换到IHS彩色模型空间获表一水体及相关地类的典型光谱值(均值)得新图像。在新图像中较小水体的亮度I、色度H、饱和度S可以构建模型来进行识别:{as-k3σs<S<as+k3σsai-k1σi<I<ai+k1σiah-k2σh<H<ah+k2σh(3)式(3)中,ai、ah、as为I、H、S分量的样本均值,σi、σh、σs为I、H、S分量的样本的标准差,k1、k2、k3为系数。2在ERDAS中实行本文研究方法主要由ERDAS软件来实现,处理流程如图二所示。首先构建谱间模型并提取出图像中较大水体,然后选择3波段合成假彩色图像转换为IHS空间图像,分别在得出的I、H、S分量中对未提取出的较小水体中进行采样,获得它们各自的参数,根据参数建立模型识别出小水体最后将较大水体影像图与较小水体影像图相叠加,这样可以更好地提取出完整的水体。其中谱间模型和小水体的模型构建利用ER-DAS的空间建模功能,建立的模型如图三所示。我们利用ERDAS提供的颜色模型转换功能将假彩色图转换成IHS图,再用图像融合的逆操作得出I、H、S分量图像,接着利用SignatureEdit...