基于GF-5高光谱数据的黄河水体遥感提取研究

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中文摘要：黄河因泥沙含量高而得名，因为泥沙的存在使得黄河水体光谱特征具有特殊性，黄河从上游到下游不同河段，泥沙含量区别较大，使用同一种方法进行提取，会使提取结果差别大，而GF-5高光谱数据具有波段多，波谱范围窄，可连续获取地物的光谱信息等优点，通过光谱反射率来识别不同浑浊度黄河水体具有突出的优势。因此，本文为了解决上述问题，也为黄河水情监控提供依据，以GF-5AHSI高光谱数据为数据源，通过黄河水体指数法结合不同浑浊度水体的分类，提取不同类型黄河水体。以影像质量评价及波段的可用性分析来确定黄河水体指数波段，建立浊度模型为黄河不同类型水体的分类及浊度分析提供支撑，最后实现对黄河水体的提取。本文的主要研究工作包含以下四部分：（1）GF-5AHSI高光谱数据质量评价及波段的用性分析。针对GF-5高光谱数据波段多，在使用时为了有针对性的选择，通过噪声标准差、信息熵和清晰度3个指标对GF-5AHSI高光谱数据进行质量评价与可用性分析。（2）黄河水体相对浊度模型。因浊度建模中的物理模型法不需要同步的实测数据的优势，本文选用该方法来建立浊度模型，即利用黄河水体两波段的光谱反射率特征与浑浊度之间的关系，建立相对浊度模型，即两波段法相对浑浊度模型。（3）黄河水体指数阈值优化与黄河水体提取。水体指数阈值的选择直接影响提取精度，本文使用直方图方法求最佳阈值，再使用ROC曲线评价最佳阈值。不同浑浊度水体光谱特征区别较大，同一种方法提取结果相差较大，因此根据光谱反射率特征、影像的真彩色显示以及不同浑浊度水体浊度值三方面综合考虑来定义与分类不同类型水体，接着使用8种黄河水体指数法结合不同浑浊度水体的分类，提取不同浑浊度水体，并对比8种方法在不同类型水体中的提取精度，得出每种类型水体最适用的方法。（4）相对浊度情况。为了较全面的得出黄河河道水体浑浊度情况，本文利用两波段法相对浑浊度模型，计算研究区域的浊度值，得出黄河河道上中下游浊度情况。

作者：

薛荣荣

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关键词：

高光谱数据黄河水体遥感提取 ROC曲线最佳阈值

授予学位：

硕士

学科专业：

测绘科学与技术

导师：

王崇倡、赵世湖

学位年度：

2021

学位授予单位：

辽宁工程技术大学

语种：

中文

中图分类号：