基于阈值分割与决策树的SAR影像水体信息提取
2021-03-26宁文怡
地理空间信息 2021年3期
关键词:信息
经 波,宁文怡
(1.广西壮族自治区自然资源信息中心,广西 南宁 530023)
水体约占地球表面总面积的75 %,陆地水约占地球表面总水量的3.469%。陆地水蕴含着丰富的自然资源,在人类生活和生产中发挥着重要作用。利用遥感技术快速、自动化、大面积地提取水体信息对于水资源管理、抗灾减灾、用水安全保障等方面具有重要意义。随着遥感科技的快速发展,国内学者利用遥感技术提取水体信息的研究与应用较为深入[1-5],如杨存建[6]等在地形数据的支持下,实现了SAR图像的水体半自动提取;郑伟[7]、潘祖燕[8]等利用光学遥感数据与SAR数据相融合的方法进行了洪水淹没范围研究。
GF-3号卫星是国产分辨率达到1 m的C波段多极化合成孔径雷达(SAR)成像卫星,其不受云雨等天气条件的限制,可全天候全天时对地观测,已广泛应用于防灾减灾工作[9]。
1 数据来源与实验区域
GF-3号卫星的空间分辨率为1~500 m,幅宽为10~650 km,是世界上成像模式最多的SAR卫星,具有单极化、双极化和全极化等成像模式[10]。
本文采用GF-3 L1级影像,精细条带1(FSI)的HH、HV双极化模式,成像时间为2017-07-02,分辨率为5 m;采用DEM作为辅助数据;采用成像时间为2017-09-26,同一区域范围的光学GF-2号原始影像作为对比分析数据。
2 水体信息提取流程
基于GF-3 SAR影像特有的成像结构,首先对其进行基础极化处理,再进行散射特征分析,然后通过KI二值化阈值分割法生成最佳分割阈值,建立决策树模型进行水体信息提取,最后利用DEM地形建模方法得到阴影范围,对地形起伏度较大的部分进行阴影去除,进而得到柳州市水体信息的精确范围(图1)。……
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