[發明專利]一種基于水體指數的亞像元級水體提取方法

有效

• 申請號: 201510268401.X
• 申請日: 2015-05-22
• 公開（公告）號: CN104933703B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 謝歡;羅新;童小華;許雄;陳鵬;劉世杰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種基于水體指數的亞像元級水體提取方法，包括以下步驟：1)水陸混合像元提取；2)水陸端元光譜選取；3)水體豐度估計。與現有技術相比，本發明既能準確提取出影像上以像元級形式存在的水體像元，又能提取出影像上以亞像元形式存在的細小水體信息，從而使得提取結果更加準確。

技術領域

本發明涉及遙感影像的水體提取技術，尤其是涉及一種基于水體指數的亞像元級水體提取方法。

背景技術

目前基于遙感影像的水體提取研究基本上還停留在像元級基礎上，而對于大部分遙感影像而言，很難實現遙感影像光譜分辨率和空間分辨率的雙高。同時考慮到研究成本，現在的大部分水體提取應用研究主要還是基于中低分辨率的遙感影像而言，其能夠適用于大面積水體提取的需求，但卻無法實現精細化的水體提取。以應用最為廣泛的TM遙感影像為例，其空間分辨率為30m，如果需要提取城市地區面積僅幾百平米的池塘，以及寬度為10～20米的細小河流時，簡單依靠像元級的水體提取則難以實現。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于水體指數的亞像元級水體提取方法，利用該方法進行水體提取，既能準確提取出影像上以像元級形式存在的水體像元，又能提取出影像上以亞像元形式存在的細小水體信息，從而使得提取結果更加準確。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于水體指數的亞像元級水體提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)水陸混合像元提取；

2)水陸端元光譜選取；

3)水體豐度估計。

所述的步驟1)水陸混合像元提取具體為：

利用水體指數MNDWI將遙感影像分為純凈水體，純凈陸地以及水陸混合像元三部分。

所述的水體指數MNDWI具體為：

其中ρ(Green)表示地物在綠光波段上的反射率，ρ(MIR)表示地物在中紅外波段上的反射率。

所述的步驟2)具體為：

利用遙感影像上鄰近地物相似性原理，動態選取鄰近純凈水體和鄰近最優純凈陸地光譜作為水陸混合像元中水體端元和陸地端元的光譜。

所述的步驟3)具體為：利用全約束線性混合像元分解的方法對水陸混合像元中水體百分比含量進行估計。

與現有技術相比，本發明在像元級水體指數法水體提取的基礎上，對亞像元級水體提取方法展開探索，獲得了更高的水體提取精度。通過模擬實驗和真實影像實驗，可以看出該方法能夠獲得亞像元級水體提取精度，且在真實影像上亞像元級的細小水體提取上，該方法較像元級水體提取方法具有更好的提取效果。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖；

圖2為本發明MNDWI水體指數值圖像直方圖；

圖3為模擬影像各地物豐度及位置情況示意圖，其中(a)為不透水層豐度示意圖，(b)為植被豐度示意圖，(c)為水體豐度示意圖，(d)為模擬影像中各地物分布圖；

圖4為基于水體指數的混合像元提取結果；

圖5為真實實驗影像及實驗結果示意圖，其中(a)為實驗影像圖，(b)為真實水體區域圖，(c)為MNDWI水體提取結果圖，(d)為基于亞像元級水體提取結果圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例