湖泊水体遥感提取方法比较研究

徐蓉1，张增祥2，赵春哲1

(1.重庆三峡学院 计算机科学与工程学院，重庆 404000；2.中国科学院 遥感与数字地球研究所，北京 100094)

摘要：本文以位于我国不同地区的10个湖泊为研究区域，对波段差值模型、FAI模型以及NDWI和近红外波段模型等3种水体提取模型进行了比较，分析其在MODIS数据湖泊水体识别方面的效果。模型中的阈值分别采用大津法和迭代法计算。结果表明，波段差值模型在西部地区湖泊的应用效果较好，而NDWI和近红外波段模型在东部地区湖泊的应用效果较好，两者总体上比FAI模型更为准确地提取了湖泊水体信息。此外，大多数情况下大津法和迭代法得到的阈值是相近的。

关键词：MODIS数据；水体提取；NDWI；波段差值；自动阈值

doi:10.3969/j.issn.1000-3177.2015.01.019

中图分类号：TP79文献标识码：A

Different Models Used in Extraction of Lake Water Body

Based on MODIS Data

XU Rong1，ZHANG Zeng-xiang2，ZHAO Chun-zhe1

(1.SchoolofComputerScienceandEngineering，ChongqingThreeGorgesUniversity，Chongqing404000；

2.InstituteofRemotesensingandDigitalEarth，CAS，Beijing100094)

Abstract：In this paper，three common water extraction models are studied，including the combined model of NDWI and NIR，the band difference model and the FAI model.These models are compared in identifying water bodies of 10 lakes located in different regions of China based on the MODIS data.All the thresholds in these models are determined by the Otsu and iteration method automatically.It is shown that the band difference model leads to the best results for the lakes in the western region.For the lakes in the eastern region，the best results are obtained based on the combined model of NDWI and NIR.In most cases，the thresholds calculated by iteration method and the Otsu are close.

Key words：MODIS data；water body extraction；NDWI；band difference；automatic threshold

1引言

湖泊是陆地水圈的重要组成部分，参与自然界的水分循环，对区域的水量平衡发挥着重要作用。它不仅为人类的生活和生产提供了资源，而且具有巨大的环境功能和生态效益。湖泊的形成与消失、扩张与收缩，都会直接影响湖泊的各种功能，甚至诱发区域生态环境演变。近几十年来，受全球气候变化和人类活动的共同影响，湖泊萎缩已成为人类目前面临的主要环境问题之一[1]。因此，精确迅速地监测湖泊水域，对揭示自然因素及人类活动对湖泊水域的影响规律，以及合理开发、利用和保护湖泊水资源都具有极其重要的意义[2]。

遥感技术的诞生，将人类对地球表层的理解推进到一个新的阶段，同时也给大范围的、全面深入的湖泊调查带来便利[3-4]。……