遥感影像水体提取与洪水监测应用综述.pdf

第 3 期 水 利 信 息 化 N O .3 2012 年6 月 Water Resources Informatization Jun.,2012 遥感影像水体提取与洪水监测应用综述 孟令奎，郭善昕，李 爽 （武汉大学 遥感信息工程学院，湖北 武汉 430079 ） 摘　要：卫星遥感观测技术由于观测范围广、周期性重访等独特优势，广泛应用于水利、环境保护、防灾减灾 等多个领域。通过对国内外 目前在遥感洪涝监测研究成果文献的梳理，对遥感影像水体提取的主要方法与洪水 监测应用进行回顾，其中包括遥感影像的分割方法、水体特征描述和洪水监测应用 3 个部分，描述从水体信息 的确定、分类到洪涝应用的 3 个过程，并对当前遥感影像用于洪水监测中存在的问题进行分析。 关键词：遥感；影像分割；水体提取；洪水监测；综述 中图分类号：TP79　　　　　文献标识码：A　　　　　　文章编号：1674-9405(2012)03-0018-08 0 引言 于中低分辨率的遥感影像，可以直接根据相应水体 的光谱信息对水体信息进行有效提取，在此过程中 遥感观测技术的出现，为人类更好地管理和利 需要对混合像元的问题加以考虑。 用水资源，提供了一种全新的视角。卫星遥感观测 本文以遥感影像水体提取技术在洪涝监测中的 技术由于观测范围广、周期性重访等独特优势，已 应用作为主线，对监测过程中的遥感影像分割过程 经引起包括水利、环境保护、防灾减灾等多个领域 和水体光谱特征的研究进行综述。 的广泛关注。利用遥感数据有效地提取水体信息， 已经成为当前水利遥感技术研究重点。现阶段卫星 1 遥感影像分割方法 遥感已经成为综合对地观测的重要组成部分，呈现 出高空间、光谱 、时间分辨率，和多平 台、传感 随着遥感数据空间分辨率的不断提升，影像分 器、角度的发展趋势 [1] 。但是在相关部门，遥感影像 割成为遥感影像解译的必要途径之一。“先分割、再 水体范围提取 目前还处于人工数据操作的层面，无 分类”的解译思想将传统的像素级别的解译提升为 法利用有效的计算资源，完成水体信息从发现、识 面向对象的解译方法。而水体信息的提取，在高分 别到提取的全 自动过程。针对这一问题，国内外相 辨率遥感影像中，往往包含了很多纹理信息， “城 关科研单位进行了长期的研究，目的在于有效利用 中水，池塘”等小型水体的提取，需要影像有效分 计算机完成对遥感影像的自动解译和信息提取。 割后，才能与其他地物进行辨别。遥感影像 由于成 遥感技术应用于洪涝监测需要克服 4 个主要问 像原理的复杂性，导致针对不同类型的遥感影像， 题，首先必须准确识别水体，其次需要排除云的干 存在不同的影像分割方法。针对这一情况，通常采 扰，再者需要精确评估洪水覆盖面积，最后需要对 用多种混合分割方法对不同的影像进行分割。从传 洪水进行动态监测 [2] 。针对高空间分辨率遥感影像， 感器的类型来看，可以分为光谱和微波传感器 2 大 由于其纹理信息丰富，需要先对影像进行有效的分 类；从分割方法的分类来看，大致可以分为基于聚 割，然后基于分割后的影像，利用水体的相关光谱 类、区域和特征的影像分割方法。 信息进行有效识别，从而确定水体的覆盖范围；对 收稿日期：2011-01-04 基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项 目：卫星遥感水利应用机理及数据处理技术研究 （编