基于遥感影像提取水体信息用于水文研究可行性研究报告 - 图文

基于遥感影像提取水体信息用于水文研究

可行性分析研究报告

（课程作业）

钟科元

一、研究目的

熟练地掌握遥感图像处理技术，结合遥感图像与水文学的联系，解释和解决一些水文现象和水文问题。通过水体在遥感图像上表现的光谱特征提取遥感图像中水体，并与目视解译下的遥感影像中的水体及用数字高程模型-提取流域的进行对比，分析遥感影像提取水体的精度，从而论证从遥感影像中直接提取水体应用于水文研究的可行性。对比遥感影像解译、遥感影像数据水体信息提取和根据数字高程模型提取的影像之间的对比。分析各种水体之间的差异和精确度分析。

二、重点难点

（1）重点：从遥感影像提取水体：选择适当的方法对水体的提取，关系到提取水体的准确性，因此选择正确恰当的方法对水体进行提取是本文的重点。

（2）难点：晋江流域边界的切割。流域范围是指河流、湖泊的集水区，在地形图上一般表现为山脊或分水岭。如何在遥感影像中切出研究流域的范围是本文的难点。 (3)DEM数据提取河道信息也是新增的重点。

三、创新点

河流、湖泊等水体的演变和发展规律是水文学研究的重要内容，地形，植被、降水、土壤等因素均对水文要素的产生深刻的影响。目前对遥感影像的信息提取主要依赖于目视解释。对遥感影像中单一的水体研究而言，采用地理信息技术对遥感影像水体的直接提取不仅可以节约大量目视解释的劳动力成本，也可以提高水体精度，减少一些不必要的误差。在对水文、水系演化的研究中采用地理信息技术对水体的提取具有独一无二的优势。

四、原始数据和遥感影像

（1）团队已有的TM2006年11月份遥感影像（图1） （2）从国际科学数据平台下载遥感影像: LT51190422006309BKT00 ， LT51190432006309BKT00， LT51200422004279B.KT0Q，

由于2006年没有查询到条带号为120 042的遥感影像，因此下载在2004年的相关影像进行替换。

（3）晋江附近各地区30数字高程模型：

图（1）TM2006年11月份遥感影像

五、主要操作流程

（1）对遥感图像的初步处理。

（2）流域边界的提取：利用晋江流域数字高程模型根据分水岭提取流域边界。

（3）晋江流域遥感图像水体的提取：利用水体在遥感图像上表现的光谱空间特征和纹理特征对其进行信息提取。

（4）基于DEM影像提取水系信息。

(5) 建立解译标志，解译晋江流域土地利用状况。

（6）将晋江流域遥感图像水体提取以及水系信息与目视解译水体进行对比，分析对流域内水体提取的精度。 具体方法思路可见图2 （线路流程图）

图（2） 研究线路流程图

六、主要操作步骤

（一）晋江流域水体信息的提取 1.1 研究方法

归一化水体指数法

水体的波谱特征是在TM2具有较强的透射性，TM5处于水的吸收带内，反映含水量敏感，因此采用TM2波段与TM5波段数值之差和这两个波段数值之和的比值作为归一化指数(NDMI)，当NDMI>0时提取的地物为水体。

NDMI=(TM2-TM5)/(TM2+TM5)

1.2.组合多波段数据

方法一、采用 PCI软件将多波段遥感影像的进行融合图（3），并将融合影像转化为.img格式，在转化为.img格式时出现以下提示图（4），Pix文件不能直接转化为.img格式。因此只能先转化.tif文件再通过ENVI软件转化为.img文件。图（5）为融合之后的遥感影像。

图（3）

图（4）

图（5）组合之后的遥感影像

方法二、由于用PCI组合多波段数据比较复杂，耗时较长，因此后来我发现使用erdas速度较快也更为简洁。120042影像采用erdas进行各波段组合，主要包括以下步骤： （1）在ERDAS图标面板工具条中，点击下的选择：

——打开输入输出对话框，如图所示。并做如

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