[发明专利]一种基于NDVI与LSWI相结合的湿地信息提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿地信息提取技术领域，特别是涉及一种基于NDVI与LSWI相结合的湿地信息提取方法。

背景技术

近年来，生态环境稳定性与人类社会发展的不协调程度明显增加，从而引起一系列的生态环境问题，如自然和人为因素引起的湿地退化和破碎化已严重影响到生态系统的安全。湿地是重要生态系统中重要的组成部分，对维持生态系统的稳定性具有重要的作用。但人类高强度的农业开发使得湿地环境遭到严重破坏，同时，对湿地生态环境也造成了巨大的压力。因此，为了恢复生态系统的稳定性，有效的实现湿地生态环境的研究，结合相关分析技术对湿地信息进行提取具有重要的意义，也是当今研究的热点之一。遥感、GIS技术的迅速发展，为研究地球表面各种空间信息提供了良好的手段。在湿地信息提取理论的基础上，以遥感、GIS的空间分析为技术手段，探索区域湿地的制图和监测，对于生态环境的改善具有重要研究价值。

传统的湿地信息提取方法集中在湿地光谱特征的基础上实现，没有考虑到湿地信息随着季节的变化，其光谱特征的差异也很大。因此，传统方法中，不同季节湿地信息需要采用不同的方法进行实现，而且受光谱信息的限制。基于此，有必要提供一种高效的湿地信息提取方法。

发明内容

本发明为了解决现有的湿地信息提取方法集中在湿地光谱特征的基础上实现，没有考虑到湿地信息随着季节的变化，受光谱信息的限制，影响湿地信息的提取的问题；进而提供了一种基于NDVI与LSWI相结合的湿地信息提取方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于NDVI与LSWI相结合的湿地信息提取方法，它包括以下步骤：

步骤一：获取初始遥感影像数据，并对遥感数据进行预处理；

步骤二：利用处理好的遥感影像数据计算NDVI（归一化差值植被指数）和LSWI（湿度指数）；

步骤三：结合NDVI和LSWI指数的特点，构建出湿地信息提取的决策模型；

步骤四：利用湿地信息提取的决策模型实现湿地信息的提取；

步骤五：对比分析本发明湿地信息提取模型的精度。

在步骤一中，遥感数据预处理主要是对影像进行几何纠正，采用二次多项式法对原始TM遥感影像进行几何配准。

在步骤二中，

NDVI计算方法为：

NDVI=（NIR-R）/(NIR+R)公式（1）

LSWI计算方法为：

LSWI=（NIR-SWIR）/(NIR+SWIR)公式（2）

其中，NIR为遥感影像的近红外波段，R为红波段；SWIR为短波近红外波段；

在步骤三中，构建湿地信息提取的决策模型的具体过程为；

首先，利用-1<NDVI-LSWI<0，提取出有所有湿地区域，主要指有水存在的地区；

其次，根据-1<NDVI<0区分出开放水体和非开放水体；其中开放水体包括：河流、湖泊和水库/坑塘；非开放水体包括：自然湿地和水田；

再次，在开放水体中，将面积小于1.8平方公里的提取出为水库/坑塘，通过设置面积与周长比例区分河流与湖泊；

最后，在非开放水体中，通过设置面积与周长比来区分自然湿地和水田。

在步骤四中，利用湿地信息提取的决策模型进行湿地信息的提取时，将湿地分为：人工湿地和自然湿地，其中人工湿地包括水田和水库/坑塘，自然湿地包括湖泊、河流和天然湿地。

在步骤四中，湿地信息的提取采用监督分类与面向对象的提取方法进行湿地信息提取，采用监督分类与面向对象的方法进行湿地信息提取，通过精度评价验证该发明湿地信息提取方法的精度。

从生产精度、用户精度以及Kappa分析三个角度对分类结果进行精度评价，对比分析不同方法湿地信息提取精度。

本发明的有益效果是：