[发明专利]基于哨兵遥感数据的水体提取方法及装置、设备

说明书

本申请实施例涉及一种基于哨兵遥感数据的水体提取方法及装置、设备。本申请实施例的基于哨兵遥感数据的水体提取方法包括：获取哨兵2号光学遥感数据，将20米分辨率的短红外波段遥感数据降尺度为10米分辨率；获取改进的归一化差异水体指数MNDWI；根据预先训练的阈值，采用主动轮廓法对水体进行分割，获得第一水体像素；根据重采样后的数字地形高程模型从第一水体像素中排除山体阴影；根据重采样后的哨兵1号光学遥感数据从第一水体像素中进一步排除山体阴影；去除像素大小过低的水体，得到水体提取结果。本申请实施例的基于哨兵遥感数据的水体提取方法可以更为准确的从遥感图像中提取水体，且提取效果稳定。

技术领域

本申请实施例涉及遥感测量技术领域，特别是涉及一种基于哨兵遥感数据的水体提取方法及装置。

背景技术

水体是遥感图像中一种主要地物。水体具有吸收电磁波的特点，因而在各个波段反射率较低，在遥感图像中，呈现深色状态。然而由于各个波段的反射率存在差异，同时会受到叶绿素、泥沙、冰雪的含量，以及水深、同周围地物混合像素的影响，造成识别的困难。

由于哨兵光学(sentinel-2)遥感数据中，短波红外波段SWIR的分辨率为20米，低于其他光学波段(10米)，因此，传统基于该数据的水体提取方法大多依赖于水体指数NDWI，因而识别效果不高。同时，由于采用了阈值法，提取效果不够稳定。另外，由于山体同样具有低反射率，在光学遥感数据中极易与水体混淆。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于哨兵遥感数据的水体提取方法及装置、电子设备，可以更为准确的从遥感图像中提取水体，且提取效果稳定。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于哨兵遥感数据的水体提取方法，包括步骤：

获取哨兵2号光学遥感数据，将20米分辨率的短红外波段遥感数据降尺度为10米分辨率；

根据所述哨兵2号光学遥感数据中的绿色波段数据和降尺度后的短红外波段遥感数据，获取改进的归一化差异水体指数MNDWI；

根据预先训练的阈值，采用主动轮廓法对水体进行分割，获得第一水体像素；

将数字地形高程模型重采样为10米分辨率，并根据重采样后的数字地形高程模型从第一水体像素中排除山体阴影；

获取哨兵1号光学遥感数据，将哨兵1号光学遥感数据重采样为10米分辨率，并根据重采样后的哨兵1号光学遥感数据从第一水体像素中进一步排除山体阴影；

去除第一水体像素中像素大小过低的水体，得到水体提取结果。

可选的，根据预先训练的阈值，采用主动轮廓法对水体进行分割，获得第一水体像素前，还包括：

利用高斯滤波对改进的归一化差异水体指数MNDWI进行去噪，

具体包括：采用Sobel算子，计算改进的归一化差异水体指数MNDWI图像的梯度；

其中，ρ_green代表绿光波段，ρ_swir代表短波红外波段，Gx，Gy代表横向和纵向的梯度，然后利用下列公式计算梯度的强度和方向，

其中，G为梯度强度(公式5)，θ为梯度方向。

可选的，还包括训练阈值的步骤，具体包括：

采用高斯滤波后的归一化差异水体指数MNDWI，参考实测值、先验知识训练阈值T_true和T_false，