[发明专利]一种集成光谱和空间信息的水体提取方法

权利要求书

1.一种集成光谱和空间信息的水体提取方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据光谱信息将水体研究区域分成三类：初始确定水体、初始潜在水体和初始非水体；

S2：对所述初始潜在水体进行再分类，得到潜在水体和非水体，根据所述潜在水体的粗糙度，进一步筛选出最终的确定水体和最终的潜在水体；

S3：根据所述最终的确定水体和最终的潜在水体，得到待判别区域，对所述待判别区域内的目标像素进行空间区域连通，然后对每个连通区域进行判断，得到所述水体研究区域的最终水体分类结果。

2.如权利要求1所述的一种集成光谱和空间信息的水体提取方法，其特征在于：步骤S1中的分类准则为：

C1＝{i∈V|WI_i＞T_pure} 1-1

P1＝{i∈V|T_mixed＜WI_i≤T_pure} 1-2

N1＝{i∈V|WI_i≤T_mixed} 1-3

式中，V为水体研究区域的像素集合，T_pure为较大的阈值，T_mixed为较小的阈值，WI_i为第i个像素的水体指数值，C1为初始确定水体，P1为初始潜在水体，N1为初始非水体。

3.如权利要求2所述的一种集成光谱和空间信息的水体提取方法，其特征在于：所述阈值T_pure，T_mixed的计算方法如式1-4，1-5所示：

T_pure＝max{T_s,0.5×(M₁+std₁)} 1-4

T_mixed＝min{T_s,0.5×(M₂-std₂)} 1-5

式中，T_S为给定的全局阈值，利用该全局阈值T_S将水体指数WI分为两部分，水体指数大于等于T_S的部分和水体指数小于T_S的部分，M₁,std₁分别代表水体指数大于等于T_S的部分的中值和标准差，M₂,std₂分别代表水体指数小于T_S的部分的中值和标准差。

4.如权利要求1所述的一种集成光谱和空间信息的水体提取方法，其特征在于：步骤S2的具体实现过程为：

S2.1：采用短波红外波段对初始潜在水体进行再判断，再判断准则为：

P2＝{i∈P1|ρ_SWIR,i＜T_SWIR} 2-1

式中，ρ_SWIR,i为第i个像素在SWIR波段的反射率，T_SWIR为给定的经验阈值，满足公式的部分被划分为潜在水体P2，不符合公式的部分则被划分为非水体N2；

S2.2：计算潜在水体P2的粗糙度，计算公式如式2-2所示：

式中，WIR_i为第i个像素的粗糙度，N_i为像素i的邻域，j为邻域N_i中的像素j，WI_j为像素j的水体指数值，为在邻域N_i内最大的水体指数值；

S2.3：根据潜在水体P2的粗糙度进一步筛选出确定水体C2和潜在水体P，具体判别公式如式2-3，2-4所示：

C2＝{i∈P₂|WIR_i＞T_WIR} 2-3

P＝{i∈P₂|WIR_i≤T_WIR} 2-4

式中，T_WIR为粗糙度阈值；

步骤2.4：对初始确定水体C1和C2求并集，得到最终的确定水体C。