基于MODIS与ASAR数据的洪水淹没信息提取方法研究

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科学、准确、快速地获取水体信息,适时掌握水资源环境的变化,对于资源环境的监测,洪灾的预防等有极为重要的意义。在洪水灾害监测、灾情评估中,洪水淹没范围是最重要的信息之一。MODIS (Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer,中分辨率成像光谱仪)是个多学科综合的设备,能够全面同步的观测大气,海洋以及陆地表面的特征。ASAR(Advanced Synthetic Aperture Radar)是ENVISAT卫星所搭载的10种探测设备之中最重要的一个。近年来MODIS和ASAR等作为工具被广泛的用于资源环境以及全球变化的研究,为科学家提供更加易用的图像,从中进一步了解地表和近地表的全球动态过程的特征与原理。本文选用鄱阳湖以及其流域地区作为研究区域,选用2010年7月中旬发生的一次规模较大的洪水,分别采用MODIS光谱指数法,ASAR时间序列洪水指数法,以及综合使用MODIS和ASAR数据来进行洪水等信息的提取。研究主要内容有:1)使用MODIS数据进行水体信息提取与洪水监测的研究已经有很多,但是由于许多干扰因素的存在,精度尚不能满足要求。本文在以前的研究的基础上进行了进一步的归纳总结,对比了多种MODIS光谱指数提取水体的方法,利用了归一化差分水体指数法对2010夏天年发生在鄱阳湖的洪水进行了提取。2)对于雷达数据,本文分析研究了微波遥感图像的成像机理与典型地物在图像上的特点,构建了基于ASAR的时间序列洪水指数,并用时间序列归一化差分洪水指数对洪水信息进行了提取。3)以前的研究对于综合利用光学与微波遥感数据对洪水信息进行提取的研究较少,本文由此出发,参考了前人的方法,选取了采用了MODIS和ASAR数据对鄱阳湖地区洪水以及其他地物信息——尤其是植被进行提取。利用ASAR纹理特征信息图层与MODIS光谱指数(本文选用归一化差分植被指数与归一化差分水体指数)构建一个新的综合数据集,对其选取大量训练样区,采用最大似然法进行监督分类。结果显示,该方法提高了洪水与其他典型地物尤其是植被的识别精度,获得了令人满意的结果。
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