基于光学遥感的内陆地表水体提取综述
冯思维, 杨清华, 贾伟洁, 王梦飞, 刘蕾

Information extraction of inland surface water bodies based on optical remote sensing:A review
FENG Siwei, YANG Qinghua, JIA Weijie, WANG Mengfei, LIU Lei
表3 水体提取方法
Tab.3 Methods for water extraction
类别 代表文献 方法 原理 数据源 实验结果
精度评价
优点 缺点
阈值法 [29] 单波段法 基于
光谱
特征
Landsat TM 总体精度96.90% 简单快速 不能利用水体多个波段的光谱信息,易混入阴影噪声
[30] 谱间关系法 Landsat TM 总体精度94.09% 适用于山地地区水体提取 容易混杂建筑物信息
水体指数法 种类较多,见表2
分类器
方法
[28] SVM 基于
特征
融合
Sentinel-2 总体精度96.00%,Kappa系数0.919 9 理论基础坚实,方法成熟稳定 不同的核函数、参数和样本的选取对性能影响较大
[65] 决策树 SPOT-5 检测率86.18%,虚警率13.82% 分类准则容易可视化,易于理解分析 容易发生过拟合,容易忽略数据集中属性的相互关联
[1] RF Sentinel-2 总体精度97.91% 能够有效处理具有高维特征的输入样本,且不需要特征选择 小数据或者低维数据(特征较少的数据),可能不能产生很好的分类
[54] 最大似然法 基于
光谱
特征
SPOT-5 总体精度92.70%,Kappa系数0.827 1 实行较为简单快速,其密度分布函数可以有效解释分类结果 仅适用于波段较少的数据,且对训练样本要求较高
最小距离
分类法
总体精度89.84%,Kappa系数0.739 2 原理简单,容易理解,计算速度快 只考虑每一类样本的均值,分类精度较低
马氏距离
分类法
总体精度85.16%,Kappa系数0.520 6 能够有效区分水体和背景 存在非水体被过度分类的问题
面向
对象
方法
[54] 面向对象
方法
基于
特征
融合
SPOT-5 总体精度97.72%,Kappa系数0.944 5 可降低“同物异谱,异物同谱”的影响,抑制椒盐噪声 精度受到分割结果的质量和分类规则有效区分性的影响
深度
学习
方法
[80] CNN 基于特
征融合
ZY-3 准确率81.40%,错分率8.91% 可处理高维数据,特征分类效果较好 需要调参,需要大样本量,每个卷积层的物理含义不明确
[85] FCN 基于
特征
融合
GF-1 总体精度98.52% 通过多个卷积层提取特征 上采样过程对图像中的细节不敏感,可能导致小水体被忽略,水体的边界被平滑
U-Net 总体精度98.18% 没有较深的层数,且分割效果优良 融合了太多由浅卷积层提取的低层特征,这些低层特征图可能与具有和水体相似光谱特征的噪声的错误有关
DeepLab
总体精度91.82% 适用于复杂场景中的像素级分割 水体提取过程中,容易过度提取