基于NDVI变化差异的水体信息提取方法研究

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摘要：水体信息的提取是开展水体遥感监测的基础步骤。本文以洪泽湖为研究对象，利用2014年Landsat8遥感影像数据，研究了基于归一化植被指数变化的水体提取方法。结果表明：洪泽湖地区2014年陆地与水体NDVI变化差异明显，基于陆地与水体的NDVI变化差异来提取水体信息，可增强水陆反差，可以很好地对一些流域的水体信息进行较高精度的信息提取。62465

毕业论文关键词：遥感，水体信息，提取，归一化植被指数

Abstract：The water body information extraction was the basic step of the water body remote sensing monitoring. In this paper, the method of water body extraction based on transform of the normalized difference vegetation index was studied using the Landsat8 remote sensing data of 2014. The results showed that the changes of NDVI of land and water in Hongze Lake were difference. Water body information could be extracted based on the differences in NDVI changes of land and water, enhanceing the contrast of land and water. Furthermore, high precision of extraction of water body information could be processed.

Keywords: remote sensing, water information, extraction, NDVI

1 前言 3

2 研究区概况和数据处理 3

2.1 研究区概况 3

2.2 数据来源及预处理 4

3 结果与分析 8

3.1 NDVI变化差异结果与分析 8

3.2 水体信息提取结果与分析 9

结论 11

参考文献 12

致谢 13

水体是地表水圈的重要组成部分，水在循环过程之中持续放热或吸热，以此调节地球上各层圈的能量，不断塑造地表形态。然而目前全球水资源短缺的问题又比较严重,因此提取地表水体并分析其分布特征，计算其面积、水量具有重要意义。利用传统的水体信息提取方法费时、费力、效率低下,难以赶上信息变化的速度,为了快速、准确、高效的提取地表水体信息。随着空间信息科学的发展，在遥感影像上实现对水体信息的提取已成为遥感研究领域的主要分支之一[1]。文献综述

归一化植被指数 ( normalized difference vegetation index，NDVI) ，又称标准化植被指数。不同季节的NDVI变化以及变化规律可以反映某些地物在生物学上变化规律。因此，研究一年中不同季节洪泽湖地区归一化植被指数在空间上的变化规律,并基于归一化植被指数在空间、时间的分布变化，研究水体信息提取的方法，从而为水体的合理开发、利用和保护提供基础科学数据。

对于Landsat8遥感影像中的水体信息的提取，国内外学者已做了很多深入的研究。常见的水体信息提取方法有光谱分类法、水体指数法、植被指数法等[2]。在前人研究的基础上，本文通过分析水体及其周围地物的NDVI在不同季节中变化规律，根据NDVI变化差异最大的时间分布阶段，准确地提取出水体信息，为洪泽湖的环境保护提供了科学数据。

2 研究区概况和数据处理

2.1 研究区概况源:自*751`%论,文'网·www.751com.cn/

洪泽湖（33°06′～33°40′N，118°10′～118°52′E）地处江苏省洪泽县西部，属于北亚热带与南温带的过渡气候，年平均气温约16.3℃，年平均降水量为925.5mm[3]。它是我国的第四大淡水湖泊，是苏北平原地区湖泊群中面积最大的湖泊，是南水北调的东线工程之中极其特殊的调水枢纽，其湖泊水环境的演变直接与南水北调的水质安全有关，也影响到周边地区的可持续发展。它具有的功能包括：防洪、调水、航运、灌溉、文化旅游等，因此，研究洪泽湖地区归一化植被指数在空间、时间的分布变化，并提取水体信息，为洪泽湖的合理开发、利用和保护提供基础科学数据，不仅对促进其生物多样性保护和可持续发展具有极其重要的意义，而且对我国南水北调工程调水水质和清水廊道、生态廊道建设，以及我国北部缺水地区的社会、经济的可持续发展具有重大意义[4]，但是与中国其他大型与较大型淡水型湖泊相比，对洪泽湖的研究还远远不多[5]，对于洪泽湖水体信息提取方法的研究尚无详尽的报道。