童莹萍，冯 伟*，全英汇，倪卓娅，邢孟道

(1.西安电子科技大学 电子工程学院，陕西 西安 710071；2.国家卫星气象中心，北京 100081；3.西安电子科技大学 前沿交叉研究院，陕西 西安 710071)

0 引言

应用遥感技术提取城市水体是一项重要课题，准确地提取水体能直接提高港口城市的船舶识别精度[1-4]。合成孔径雷达(SAR)数据具有全天时全天候采集的能力，空间覆盖范围广。其中，高分三号数据(GF-3)是一种新型C波段全极化SAR图像[5]，引起人们的广泛关注。但是，GF-3数据仅具有一个频带，只提供部分对象信息，而且这种数据很容易受到斑点噪声的影响[6]。此外，多光谱数据可以提供丰富的信息，普遍应用于陆地监测、土地覆盖等任务中。哨兵二号(Sentinel-2)是欧洲航天局(ESA)的多光谱成像卫星。Sentinel-2图像相对于SAR图像数据空间分辨率相对较低[7]，因此融合SAR图像和多光谱图像以提高目标提取的准确性是一项有效途径。

融合算法能够提高图像的质量[8-10]，有利于提升水体提取的精度。目前虽然已有很多图像融合算法，但是针对GF-3与多光谱图像的融合研究还很少。因此，改进融合算法，使之适用于GF-3与多光谱图像的融合是一个非常有意义的研究方向。此外，由于随机森林是一种强大的集成方法，可用于从融合图像中准确提取水体[11-12]。本文提出了一种基于GF-3与Sentinel-2A图像融合的水体提取算法。该方法采用Gram-Schmidt融合算法，将GF-3丰富的结构信息与Sentinel-2A的光谱信息内部融合。该算法可以有效提高遥感图像中水体提取的精度。

1 基于图像融合的水体提取算法

本文提出的水体提取算法包括3个主要步骤：数据预处理、图像融合和水体提取。……