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《国土资源遥感》2021,(1)
目前,城市黑臭水体的遥感识别处于算法初探阶段,由于受到水深、阴影等因素的影响,在实际应用中精度较低,并且对于长时间的黑臭水体动态监测研究较少。以芜湖鸠江区为研究区,分析黑臭水体的成因及表观特征,针对单波段阈值法、波段差值法、归一化指数法和斜率指数法,基于GF-2影像进行阈值修正并评价精度,同时联合黑臭水体目视解译标志进行动态监测。结果表明:(1)水体发生黑臭通常伴有颜色异常、河道淤塞、次生环境问题等特征;(2)单一识别算法中差值法识别效果最好,总精度为87.5%;(3)GF-2的高空间分辨率特性提升了目视解译的效率和精度,可以有效减少水深和建筑物阴影对其遥感识别的干扰,相比使用单一算法,进一步提高了动态监测的识别精度和可靠性;(4)利用2014—2020年4景GF-2影像提取鸠江区主城区黑臭水体面积分别为0.313 km~2,0.152 km~2,0.069 km~2和0.008 km~2。结果显示,鸠江区水体黑臭现象正逐步得到改善,但神山公园水系黑臭现象依然严重。 相似文献
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高分二号的沈阳市黑臭水体遥感识别 总被引：3，自引：1，他引：2
中国城市黑臭水体情况严重,基于遥感监测黑臭水体刚刚起步,很多问题待解决。以沈阳市城市建成区内主要河流为研究区,于2015年—2016年开展地面调查,获取了浑河和蒲河46个一般水体的样点,和辉山明渠、满堂河、细河以及微山湖路附近、丁香湖北部50个黑臭水体的样点数据,包括水面光谱和主要水质参数。分析了黑臭水体与一般水体的光谱特征,发现城市黑臭水体反射率光谱在绿光—红光波段变化比一般水体平缓,基于这一特点提出了一种基于反射率光谱指数BOI(Black and Odorous water Index)的黑臭水体识别模型,并将其与红绿波段比值指数进行对比,具有更好的识别精度。结果表明:(1)基于遥感反射率(Rrs)计算的BOI小于0.065时,可判为黑臭水体。(2)由于GF2水体图像精确大气校正存在困难,可以利用瑞利散射校正反射率(Rrc)替代R_(rs),BOI小于阈值0.05时,可判别为黑臭水体;同时模拟证明,当气溶胶光学厚度逐渐增大时,黑臭水体与一般水体的光谱差异将逐渐减小,因此这种方法主要适用于比较清晰的图像、气溶胶光学厚度比较小(如AOT(550)≤0.5时)。(3)基于R_(rc)的BOI模型可以较好的应用于GF2图像上,具有较好的识别精度。对2015年—2016年3景GF-2影像提取的结果显示,满堂河和新开河黑臭现象得到逐步改善,辉山明渠黑臭现象依然严峻。本文发展的黑臭水体遥感识别算法主要是基于沈阳黑臭水体的光谱特征,仅在沈阳市进行了验证,将来还需在其他城市进一步验证,并且需要更多地考虑多种因素对水体反射率的影响。 相似文献
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城市污染水体整治对城市良好水环境具有重大意义。本文基于污染水体形成机理,构建污染水体遥感识别模型,实现了城市污染水体快速、高效、大范围的提取。本文以银川市为研究区,开展银川市污染水体遥感识别,并进行实地验证。验证结果表明污染水体遥感识别精度可达62.96%,共确定银川市污染水体12条,为银川市污染水体整治工作提供参考。此外,本文还分析了影响识别精度的原因,以提高后续污染水体遥感识别精度。由于遥感识别污染水体尚属首次,因此识别精度一般。在今后研究工作中,将会加入其他指标继续研究,以提高精度。 相似文献
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矿业开发占地越来越受到国家的重视,遥感监测是最快速、客观的手段。针对遥感解译中出现的煤与水体解译标志不明显的问题,本文通过总结快鸟图像上煤堆与水体的光谱特征,利用归一化植被指数拉伸,突出水体信息,从而达到识别水体与煤的目的。 相似文献
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高分辨率卫星的幅宽一般很小,受云雨和轨道回访周期影响,单颗卫星的短时段内覆盖能力有限,因此,单一高分辨率卫星常常无法满足一定时段内的黑臭水体监测需求,需要多源卫星协同监测黑臭水体。为了分析多源高分辨率影像对黑臭水体遥感监测的适用性,本文基于地物光谱仪实测的水体遥感反射率数据,以GeoEye-1、WorldView-2、北京二号(DMC3)、高景一号SV1(SuperView-1)以及GF-PMS系列(GF-1/1B/1C/1D、GF-2、GF-6)传感器波段进行等效计算,结果表明:(1)采用反射率比值模型——BOI(Black and Odorous water Index)模型,GeoEye-1、WorldView-2、SuperView-1和GF-1/1B/1C/1D/2/6影像识别黑臭水体正确率均较高,分别为89.5%、89.5%、92.1%和92.1%。(2)BOI模型不适用于DMC3,这里采用了归一化水体指数NDWI≤0.55判别黑臭水体,识别正确率为89.5%。(3)BOI模型应用于仅有的2景同步卫星影像——GF-2影像,经实测数据验证,识别精度为83.3%,精度较高。针对通州区内的某重叠区,2016年—2021年10颗多源卫星影像协同观测的结果一致性较好,表明了多源遥感影像监测黑臭水体的适用性较好。综合考虑卫星影像空间分辨率和采购成本,给出了合理的协同观测建议。 相似文献
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基于SPOT-5图像的城市水体自动提取模型研究 总被引：6，自引：3，他引：6
以南京市主城区为对象,研究基于SPOT-5图像的城市地区水体信息的提取方法.分析表明,对SPOT-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-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. 相似文献
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针对传统方法在城市水体提取中容易受到建筑物阴影影响和难以精确提取细小水体等问题,提出了一种基于逐像元分类和多尺度分割技术的卷积神经网络遥感水体提取方法。该方法利用像元的光谱特征向量构建光谱特征矩阵,作为卷积神经网络输入特征训练水体提取模型,以多尺度分割结果抑制分类离散点与水体边缘误分现象,进一步提高提取精度。试验结果表明,该方法在细小水体的提取精度和细节上比改进的归一化水体指数算法表现更好,不仅能有效抑制建筑物阴影的影响,还能够有效区分一些相对细小的建筑对象如桥梁等,提取结果边缘也更光滑。 相似文献
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为快速、准确地掌握水体分布信息,本文以上海市为研究区,基于多时相Sentinel-2卫星数据构建水体提取特征集,并采用效率高、稳健性好的随机森林模型,对研究区内的水体进行提取。水体提取特征集在现有光谱波段特征的基础上加入6种水体指数,分别为NDWI、MNDWI、AWEIsh、WI2015、SWI和RWI,旨在提高水体提取精度。针对10个光谱波段特征及6种水体指数,设计了8种试验方案探究加入水体指数对于水体提取的作用。结果表明,将6种水体指数全部加入的方案精度最高,为97.910%;NDWI和RWI能提高水体提取精度、降低漏提率和误提率。 相似文献
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灾害发生以后,悬浮物质、波浪和水深等"同物异谱"会导致水体信息提取不完整,而阴影、沥青路面、浓密植被等"异物同谱"也会降低水体信息提取精度。针对此问题,提出一种特征知识引导的灾后水体信息提取方法。首先,分析水体遥感图像特征(光谱特征、几何特征、纹理特征、空间关系特征),构建灾后水体信息提取知识决策树;其次,对遥感图像进行面向对象分割,获取对象基元,并计算特征参数;然后,在知识决策树的支持下提取灾后水体信息;最后,对水体信息提取结果进行后处理,以去除噪声和填充孔洞。选取"5·12汶川地震"遥感图像开展验证实验,结果表明,水体信息提取结果位置准确,边界清晰,生产者精度和用户精度分别为0.85和0.94,该方法能够有效提取复杂背景下的灾后水体信息。 相似文献
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针对严重污染的城市水体与道路、建筑物、阴影等易于混分,以及遥感水体提取结果不连续、存在斑点问题,本文以广州市流溪河与东江水系为研究对象,基于2016年与2017年OLI遥感影像,采用本文新提出的城市水体指数法（CWI）,同时结合分形几何算法,通过设置形状面积等特征,实现城市复杂环境下的水体信息的自动提取。并与单通道算法、改进的归一化差异水体指数（MNDWI）算法、支持向量机法（SVM）与光谱角度法的水体提取结果进行对比分析。结果表明：SVM算法出现大量斑点,其次为MNDWI水体指数算法,光谱角度算法与单通道算法斑点较少,但水体提取结果不连续,部分河道漏分。本文提出的算法能够克服山体阴影、道路、建筑物等影响,实现城市污染水体以及一般水体连续、准确提取。本文的提取结果可为水资源调查、洪水灾害预测评估、水利规划、环境监测等工作提供基础数据支撑。 相似文献
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SPOT卫星影像的水体提取方法及分类研究 总被引：103，自引：7，他引：103
文中分析了水体及其它主要的地物的光谱特征在SPOT曩像中的表征特征，发现大多数地形阴影与水体的光谱特征具有一定的相似性，因而用单一的方法很难有效地提取山区的水体，经过研究，发现用决策树分类方法，在各节点设计不同的分类器，可以有效地提取山区中的水体，由于不同类型的水体其面积，周长，形状等几何特征各有特点，并且与地貌类型有一定的关系，因而可利用水体的空间特征信息，对提取的水体进行分类，其方法也选用决策树分类方法，分类结果令人满意。 相似文献
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环境遥感信息分析法在干旱区找水中的应用——以内蒙锡林浩特地区为例 总被引：10，自引：0，他引：10
从研究干旱区域地下水与植被关系入手,通过植被遥感信息分析,推断出浅层地下水的富水区;根据干旱区地表水主要受地下水补给这一规律,应用多时相遥感资料通过对区内巴彦布拉格湖水水域面积的动态分析,指出呼吉尔湖水接受深层地下水补给。上述解译成果为本区找水提供了方向,已得到后续物探、钻探工程证实。 相似文献
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遥感组合指数与不同分类技术结合提取农业用地方法 总被引：1，自引：0，他引：1
多光谱遥感影像因具有丰富的波谱信息,提高了地表覆盖的辨识能力,利用遥感数据高精度自动提取专题信息是目前研究的热点和难点。本文以北京市ASTER影像为例,通过对城市生态环境中土地类型及其光谱特征规律分析,组合归一化差异植被指数、修正归一化差异水体指数和归一化差异建筑指数三种指数,制作组合指数新影像。对组合指数影像采用基于支持向量机的面向对象分类方法进行农业用地信息提取,同时将该方法分别与基于原始影像、组合指数影像的最大似然及支持向量机的分类方法进行对比分析。实验结果表明:组合归一化差异指数影像压缩了数据维数,降低了覆盖地物相关性,易于农业用地信息提取。对组合指数影像采用基于支持向量机的面向对象分类方法精度达95.701%。 相似文献
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The conventional visual interpretation of landsat Imagery is potentially the most useful remote sensing tool for the study of channel migration & water logging conditions at different time spans; which were earlier not easy due to non availability of suitable evidences. The present study brings out, in exact terms & the extent of the utility of the false colour and black and white landsat data. The application of the false colour scanning method is also useful remote sensing tool for the study of direct & indirect hydrogeological regime by visual interpretation technique. The spectrum are favourable for detection of surface phenomenon, which is associated with the subsurface ground water environment. An area of about 3,500 Sq.Km. of U.P. along left bank of Ghaghra river and right bank of Terhi rivers have been taken for the study. The paper was designed to evaluate the fluvial action and ground water environments with the help of repetitive landsat data in ten years. The fluvial action of Ghaghra and Terhi rivers have been mainly contributing to the development of hydrogeomorphological units which have given exact references regarding fluctuation in hydrogeomorphological units and water logging with hydrological response of the ground water environment, by using landsat data of 1975 & 1984. Further the direct relationship between remote sensing measurement and physical properties of hydrogeological environments is brought out in the maps. 相似文献
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针对复杂环境条件下水体遥感提取结果不连续且易与植被、建筑物、阴影相混淆的难题，基于Landsat 8 OLI影像，以石家庄市平山县岗南水库和宿迁市骆马湖附近河流为研究区，提出了一种空-谱角匹配与多指数法相结合的水体信息提取方法；并与单波段阈值法、归一化差分水体指数法（NDWI）、光谱角匹配法（SAM）、自动水体提取指数法（AWEI）和一类支持向量机法（OC-SVM）的水体提取结果进行对比分析和精度评定。试验结果表明，本文提出的方法兼顾了多特征之间的互补性优势，引入的空间信息有效地抑制了噪声的干扰，且以像素为基元的提取策略较好地保持了水体的边缘信息，避免了出现平滑掉细节信息的情况；与传统方法相比，本文方法受植被、建筑和阴影的干扰最小，对细小水体也具备较好的识别能力。 相似文献
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复杂环境下高分二号遥感影像的城市地表水体提取 总被引：1，自引：0，他引：1
水体指数可以抑制背景噪声和提高地表水体的可分性,已经广泛用于地表水体提取。传统FCM聚类算法考虑了地物的不确定性,但没有顾及地物的邻域空间信息,对背景异质性比较敏感。针对传统FCM聚类算法的不足,提出一种可变邻域的区域FCM聚类算法。由于复杂环境下高分二号(GF-2)遥感影像的城市地表水体具有复杂异质背景和不确定性的特点,本文利用水体指数和区域FCM聚类算法的优点,提出一种整合水体指数和区域FCM的城市地表水体自动提取算法,该算法主要步骤包括:(1)去除影像阴影后计算归一化差分水体指数NDWI(Normalized Difference Water Index);(2)区域FCM聚类算法;(3)整合水体指数和区域FCM聚类的城市地表水体自动提取算法。最后采用两景GF-2高分辨率遥感影像(广州和武汉)进行实验,验证了该算法的有效性,并与经典地表水体提取算法进行对比分析。实验结果表明:该算法具有较高的水体提取精度,城市地表水体边界既具有较好的区域完整性又保持了局部细节,同时对城市地表水体复杂背景噪声具有较好的抑制作用,有效减少传统FCM聚类算法的"胡椒盐"现象。 相似文献
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采用现代化高新技术对流域生态环境进行动态监测,是流域规划和综合治理的重要依据。本文以塔里木河下游地区的三期遥感影像及基础背景数据为基础,基于遥感和GIS技术,通过分类体系划分、遥感解译、生态模型构建,实现了塔里木河下游地区多源、多类型监测数据的定性、定量分析。分析结果表明：应急输水工程实施后,随着累计输水量的逐渐增加,塔里木河下游地区的中、高植被覆盖度面积也逐渐增加,非沙漠化和轻度沙漠化面积扩大,而中度沙漠化面积缩小,生态环境趋于好转。 相似文献