利用改进的归一化差异水体指数MNDWI提取水体信息的研究

第!卷"第#期$%%#年!月

遥"感"学"报

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利用改进的归一化差异水体指数（!"#$%）

提取水体信息的研究

徐涵秋

（福州大学环境与资源学院，福建福州"?#%%%$）

摘"要："在对/OP88G8FN提出的归一化差异水体指数（!"#$）分析的基础上，对构成该指数的波长组合进行了修改，提出了改进的归一化差异水体指数%!"#$（%&’()(*’!"#$），并分别将该指数在含不同水体类型的遥感影像进行了实验，大部分获得了比!"#$好的效果，特别是提取城镇范围内的水体。!"#$指数影像因往往混有城镇建筑用地信息而使得提取的水体范围和面积有所扩大。实验还发现%!"#$比!"#$更能够揭示水体微细特征，如悬浮沉积物的分布、水质的变化。另外，%!"#$可以很容易地区分阴影和水体，解决了水体提取中难于消除阴影的难题。

关键词："水体；信息提取；遥感；!"#$；%!"#$中图分类号："0V@#<"""文献标识码："+

而比值法则根据不同地类在不同波段中的波谱特

<"引"言

卫星遥感对地观测系统以其宏观、准确和实时等诸多优点已在资源调查、环境监测、防灾减灾等众多的领域中发挥着越来越重要的作用。利用遥感信息技术监测水质变化、海岸线变化以及洪涝灾害等已在十几年里得到广泛地应用。水体的研究离不开对水体范围、界线的准确提取，这对海岸线变化监测、洪涝灾害监测以及灾后评估尤为重要。

利用遥感信息提取水体信息的方法一般可分为单波段法和多波段法。单波段法主要选取遥感影像中的近红外波段并辅于阈值来提取水体［<］。这种方法利用了水体在近红外波长处的强吸收性以及植被和干土壤在此波长范围内的强反射性特点。但是单波段法很难去除水体中杂有的阴影。多波段法则主要利用多波段的优势综合提取水体信息，并可分为谱间分析法和比值法。谱间分析法多为国内学者

?］

所采用［$，。它通过分析水体与背景地物的波谱曲

点，利用比值计算快速提取水体信息。如用绿光或红光波段除以近红外波段的简单比值运算就有利于抑制植被信息，增强水体信息［:］。但是这一方法无法彻底抑制与水体无关的背景信息。因此/OP88G8FN提出了归一化差异水体指数（!"#$）以解决这一问题［#］。但事实上!"#$只是改善了以上现象，在很多情况下，用!"#$提取的水体信息中仍然夹杂着许多非水体信息，特别是在提取城市范围内的水体方面很不成功。因此，本文仔细分析了城市水体及其背景地物的反射特点，提出了能更好地提取城市水体信息的改进归一化差异水体指数（%!"#$）。

$"水体的遥感信息模型

水体因对入射能量（太阳光）具有强吸收性，所以在大部分遥感传感器的波长范围内，总体上呈现较弱的反射率，并具有随着波长的增加而进一步减弱的趋势（图<）。具体表现为在可见光的波长范围里（:>%—#>%BK），其反射率约为:W—#W，

线特征，找出它们之间的变化规律，进而用逻辑判别表达式将水体提取出来。这种方法通常比较复杂。

收稿日期：$%%:;%:;<=；修订日期：$%%:;%=;$>

基金项目：国家自然科学基金资助项目（:%?@<<%@），福建省科技三项资助项目。

作者简介：徐涵秋（<!##—"）男，教授，博导，获爱尔兰国立大学博士学位。从事环境资源遥感方面的教学与研究，已在《中国科学》，《科学通报》，《,ABCD8EFACAGH5BID8J8659K8BG》，《L5K9MG8FNI385NOH8BO8N》，《&5MFBA65P.BJHF5BK8BGA61OH8BO8N》等1L2收录的刊物上发表过近#%篇论文。.;KAH6：PCQR9MS6HO7PT7PU7OB。

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