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188宝金博页面版: 基于SPOT-5图像的城市水体自动提取模型研究

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内容提示: 第 4 期, 总第 66 期 2005 年 12 月 15 日 国土资源遥感 R E M O T E SE N SI N G F O R L A N D& R ESO U R C E S No. 4 . 2oo5 Dec .. 2 0o5 基于 SPOT 一 5 图像的城市水体 自动提取模 型研究 曹 凯 ,江 南 , 210093; 2. 210008) ( 1. 南京大学城市与资源学系, 南京 学院南京地理与湖泊研究所 , 南京李新 国 中国科学院研 究生院, 北京 ,吕 恒 100039; 3. 中国科 摘要:以南京市主城区为对象 , 研究基于 SPOT 一 5 图像 的城市地区水体信息的提取方法。分析表明, 对 SPOT 一 5 的SWIR 波段进行简单的阈值处理 , 可以清晰地将水体与阴影提取出来。在分析水体和阴...

文档格式:PDF | 页数:5 | 浏览次数:24 | 上传日期:2015-04-18 13:28:41 | 文档星级:
第 4 期, 总第 66 期 2005 年 12 月 15 日 国土资源遥感 R E M O T E SE N SI N G F O R L A N D& R ESO U R C E S No. 4 . 2oo5 Dec .. 2 0o5 基于 SPOT 一 5 图像的城市水体 自动提取模 型研究 曹 凯 ,江 南 , 210093; 2. 210008) ( 1. 南京大学城市与资源学系, 南京 学院南京地理与湖泊研究所 , 南京李新 国 中国科学院研 究生院, 北京 ,吕 恒 100039; 3. 中国科 摘要:以南京市主城区为对象 , 研究基于 SPOT 一 5 图像 的城市地区水体信息的提取方法。分析表明, 对 SPOT 一 5 的SWIR 波段进行简单的阈值处理 , 可以清晰地将水体与阴影提取出来。在分析水体和阴影光谱特征和空间特征 (形状指数等) 的基础上, 建立了基于 SPOT 一 5 图像的城市地区水体的自动提取决策树模型。精度验证表明, 该模 型的水体提取精度较监督分类的提取精度提高2. 5%, 尤其在具有许多建筑物阴影的局部区域 , 本模型的水体提取 精度提高 11. 6%。此外, 本模型还具有很好的移植性 , 只是在阈值大小的确定上会有部分差异。 关键词: SPOT 一 5 图像;城区水体; 建筑物阴影; 地形阴影; 决策树 中图分类号 : TP 79:P 331 文献标识码 : A 文章编 号 : 1001 — 070X (2005)04 — 0024 —0 4 0 引言 利用航天航空遥感数据 自动识别与提取水体的 研究 , 在国内外都得到了很大 的发展和应用。在国 内, 裴志远等应用 NOAA 图像进行大范围洪涝灾害 遥感监测研究? ;周成虎 、 杜云艳等提出了基于水 体光 谱知识 的 AVHRR 图像 水体 自动提取识别 模 型, 且得到了广泛应用 ; 针对地形阴影问题 , 南京 大学都金康提出了去除地形阴影的水体 自动识别方 法 ;有些专家学者还 提出了利用 DEM 解决地形 阴影的 问题。在 国外 , 最 常 见 的方 法有 Shil 利 用 Landsat MSS 提取水体 ;Barton 等利用 AVHRR 通 道 4 提取的亮度温度来识别水体 , 并对洪水进行了 昼夜监测 J 。然而 , 在水体 自动识别与分类 的常用 方法 中, 比较突出的问题就是如何解决水体与建筑 物阴影的混淆问题。本文对 SPOT 一 5 卫星资料识别 水体问题进行了研究 , 建立了基于 SPOT 一 5 图像的 城市地区水体 自动识别与提取模型 , 该模 型可以很 好地消除建筑物阴影对水体识别与提取的影响。 1 研 究 区概况 研究区域为南京市的主城 区, 主要水系有部分 长江水体 、 秦淮河 、 玄武湖 、 莫 愁湖及 部分小水库 。 山体 中主要有钟山。研究所采用的遥感数据为南京 地区 2000 年的 SPOT 一 5 数据。 2 水体 自动提取模 型的建立 2. 1 SPOT 一 5 图像水体光谱特征分析 在近 、 中红外波段 SPOT 一 5 图像上, 由于水体吸 收能量较高, 即使水很浅 , 反射能量也很低 , 而其它 地物 , 如植被和裸土, 在这两个波段 内的吸收能量较 小 , 反射能量较高, 这使得水体在这两个波段上与其 它地物有明显区别。反映在 SPOT 一 5 近红外波段图 像上 , 就是水体与其它地物有很 大差别。因此 , 选用 近红外波段 , 定出水体的阈值 , 并将低于该值的像元 定 为水体 , 就能很容易地把水体与其它地物 区分开 来 。但在有些城市或山区, 由于山体及高楼 的存在 , 会产生阴影 , 这些阴影在 图像上 同样呈暗色调 , 若简 单地使用阈值法 , 那么在提取水体的同时, 阴影 同样 也会被提取出来 , 影响水体提取的准确性。 收稿 日期: 2005 — 06 —13; 修 订日期 : 2005 — 08 一O1 基金项 目: 本项 目受 中国科学院南京地理 与湖泊研究所所长基金资助。 维普资讯 http://www.cqvip.com

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