基于高分一号数据的徐州市水体信息提取研究(2)

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2.1 研究区 4

2.2 高分一号数据 4

2.3 全球 30 m 地表覆盖数据 6

2.4 数据预处理 6

3 水体信息提取方法 9

3.1 水体光谱特征 9

3.2 单波段阈值法 10

3.3 谱间关系法 10

3.4 NDWI 10

3.5 决策树方法 11

4 水体信息提取结果与讨论 12

4.1 研究区总体提取结果 12

4.2 细节对比 13

5 结论和展望 20

参考文献 21

致谢 23

1 绪论

1.1 研究背景与意义

遥感是指在不接触物体的情况下，通过遥感器间接地获取地物信息，并通过对获取信息的分析解译定量化的一种探测技术。在航天遥感的基础上，随着电子计算机信息技术等高新科学技术的飞速发展，以及地学、农林、交通等领域发展的需要，逐渐形成发展并产生较大的社会或经济效益的交叉性学科[1]。遥感技术现如今已然成为研究全球性变化、人类水文环境不可替代的先进手段，能够快速实现对地大范围的宏观观测，为地学研究提供稳定多量的数据源。同时其更新信息周期短、实时监测地学信息的动态变化等特点，能够观察和研究各种地学信息的连续空间分布，有利于及时反馈土地利用变化以及环境演变和各种自然灾害。随着遥感影像各类分辨率的提高，以及与地理信息系统和全球定位系统的结合，遥感技术在地学及其相关领域的应用将更加深入，充分显示了遥感庞大的技术体系、应用潜力和市场需求[2]。文献综述

地表上的水体作为一种与人们的生产生活密切相关以及人类赖以生存和社会发展不可代替的战略资源，随着人口激增、社会迅速发展，水资源的缺乏和日益严重的污染问题已经成为全球共同关注的问题，也是制约我国生态环境改善和社会可持续发展的主要因素。因此如何针对现况建立行之有效以及科学的方法达到对水资源环境进行快速、全面的监测和评价，实时掌握水资源的变化信息，进而采取相应的政策，这对于保护水资源环境，促进可持续发展具有深远的意义[3]。而各种水环境监测，都离不开对水体信息的及时了解和掌握，正是由于遥感技术可以实现大范围的对地宏观监测，并且可以快速且周期性地实现对同一地区的持续观测，使得遥感在资源环境监测等方面可以发挥巨大的作用[4]。

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究内容和技术路线

GF-1 是中国高分辨率对地观测系统的首发星，提高了我国高分辨率数据的自给率，自 2013 年 9 月至今，GF-1 已经获取了丰富的影像数据，但针对该数据的水体信息提取方法的适用性研究还相对较少。本文基于 GF-1 数据探讨水体信息提取的各种方法，从而获得水体的空间分布信息，并对不同提取方法的结果予以定性和定量的比较。来!自~751论-文|网www.751com.cn

由于利用遥感影像来提取地物信息的研究方法多样，各有优缺点。本文在对各种遥感信息提取方法进行深入分析的基础上，以徐州为研究区，以 GF-1 影像作数据源，在完成数据预处理的基础上，总体技术路线如图 1-1 所示，分别采用单波段阈值法、多波段谱间关系法、NDWI、决策树法等四种方法对水体信息进行识别，最后通过目视判读全球 30 m 地表覆盖数据以及统计提取精度的方法