[发明专利]Landsat卫星传感器水域遥感信息的计算方法

说明书

本发明公开了一种Landsat卫星传感器水域遥感信息的计算方法，包含如下步骤：步骤100，接收Landsat卫星遥感数据；步骤101，数据预处理；步骤102，选择Landsat卫星TM、ETM传感器的第1、2、3、4、5、7波段的数据或Landsat卫星MSS传感器的第4、5、6、7波段的数据。本发明是遥感数据通过多条件判断得到水域信息的方法，提高了水域信息提取精度。本发明的水域信息计算方法方法更适合利用的Landsat卫星传感器进行水域信息的计算。比起实测，使用本发明方法更快捷、自动化、减少人工。因其时间序列长，保留了地球的过去的珍贵的历史数据，对计算水域信息极为重要。

技术领域

本发明涉及遥感技术领域，尤其涉及一种基于Landsat卫星传感器遥感数据的水域信息计算方法。

背景技术

水域是人类生存不可或缺的物质条件，随着快速城市化，水域数量和形态在空间上发生持续变化，水域的保护受到严峻的考验。遥感技术具有宏观、动态、同步、快速等优势，它可获得大范围的水域时空分布特征。一般水域密布、河网纵横，要获取可实用化的水域信息，传统的现场调查方法，由于监测费用昂贵，往往费时费力，且受环境影响，无法动态和快速获取数据。因此，遥感技术是获取水域信息的有效方法。

水域是陆地的主要地貌类型之一。水域水体的反射波谱主要受水的浑浊度、微生物的含量、叶绿素的含量和水深等因素的影响。水体的反射率(除镜面反射方向外)，在各个波段内都较低，一般在3％左右，在近红外部分更为突出，清水的反射率一般在可见光部分为4％-5％，在0.6μm处下降至2％-3％，到0.75μm以后的近红外波段，水成了全吸收体。浑浊水的反射波谱曲线随着浮游植物的增加而增高。由于水体具有比热大、热惯性大，对红外线几乎是全吸收、自身辐射率高等特点，红外波段上水体几乎呈现均一的黑色(HanZhen等，1999年；赵冬至等，2001年)。在水域遥感信息提取方面，Lu等(2011年)采用HJ-1A/B卫星数据，结合水体指数法进行水体提取；Yao等(2015年)基于ZY-3卫星数据，提出了一种水体提取方法；Xing等(2018年)采用Sentinel-1卫星数据对洞庭湖水面面积进行了变化监测；Rao等(2018年)基于MODIS卫星数据并采用随机森林模型，对长江流域进行水体信息提取。国内外学者提出的水域信息提取算法主要是利用归一化植被指数方法。该方法的计算公式如下：

其中R_NIR为近红外波段图像辐射亮度值，R_R为红外波段图像辐射亮度值。

这种方法没有考虑到水域中浮游植物，以及水域周围土壤和建筑物阴影对水域信息提取的影响,在这两种情况下,水域会误判为陆域。

因此，业内存在一种技术需求：发明一种更为有效的水域遥感信息的计算方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种Landsat卫星传感器水域遥感信息的计算方法，使其适合Landsat卫星传感器，以解决背景技术中的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

Landsat卫星传感器水域遥感信息的计算方法，包含如下步骤：

步骤100，接收Landsat卫星遥感数据；

步骤101，数据预处理；

步骤102，选择Landsat卫星TM、ETM传感器的第1、2、3、4、5、7波段的数据或Landsat卫星MSS传感器的第4、5、6、7波段的数据；

步骤103，计算水域信息，满足公式(1)条件者为水体

其中R_NIR为TM4、ETM4和MSS6波段图像辐射亮度值，R_R为TM3、ETM3和MSS5波段图像辐射亮度值。