遥感影像水体提取研究综述

苏龙飞, 李振轩, 高飞, 余敏

A review of remote sensing image water extraction

SU Longfei, LI Zhengxuan, GAO Fei, YU Min

表1 几种常用的水体指数及其模型

Tab.1 Several commonly used water body indexes and their models

植被指数 模型公式① 特点 归一化差异水体指数(NDWI) NDWI=(G-NIR)/(G+NIR) 能够抑制植被信息,突出水体; 对建筑物和土壤的分离有一定影响; 受冰雪、薄云和山体阴影影响较大,适用于地势平坦地区 归一化差异水体指数(NDWI3)[14] NDWI3=(NIR-MIR)/(NIR+MIR) 在城镇区域应用较好; 受山体阴影影响较大 改进的归一化差异水体指数(MNDWI)[15] MNDWI=(G-MIR)/(G+MIR) 能够较好地去除居民地和土壤等影响,突出水体; 受阴影影响较大 增强水体指数(EWI)[16] EWI=(G-NIR-SWIR)/(G+NIR+SWIR) 能够抑制居民地、土壤和植被等噪声; 易受到阴影及浅滩的影响; 适合半干旱地区的水体提取 新型水体指数(NWI)[17] NWI=[B-(NIR+MIR+FIR)]/[B+NIR+ MIR+FIR] 能够较好地区分水体和阴影、土壤和建筑物的影响,受噪声影响较小,普遍适用于一般地区,且提取精度较高 修订归一化差异水体指数(RNDWI)[18] RNDWI=(SWIR-R)/(SWIR+R) 能削弱混合像元和山体阴影的影响,较好地提取水陆边界; 一般适用于山区等地形起伏较大地区 Gauss归一化差异水体指数(GNDWI)[19] GNDWIi,j=NDWIi,j-NDWI’/σ 针对线状河流水体的精确提取,可较好地保留水体的完整性; 受云和阴影的影响较大,需要用到高程信息,实现过程相对比较麻烦,但提取精度较高 自动水体提取指数AWEInsh,(AWEIsh)[20] AWEInsh=4(ρG-ρSWIR1)-(0.25ρNIR+ 2.75ρSWIR2) AWEIsh=ρB+2.5ρG-1.5(ρNIR+ρSWIR1)- 0.25ρSWIR2 能够抑制地形阴影和暗表面; 受冰雪等高反射表面影响较大 植被指数 模型公式① 特点 伪归一化水体差异指数FNDWI[21] FNDWI=(FG-NIR)/(FG+NIR) 较好地区分水体与建筑物,易受冰雪、薄云和山体阴影影响,不适用于山区等地形起伏较大区域 阴影水体指数SWI[22] SWI=B+G-NIR 较好地区分水体和阴影,能削弱积雪和山体裸地的影响,适用于山区的水体提取