基于遙感影像的圖像類推法提高湖泊水量監(jiān)測(cè)精度的研究.pdf

1、湖泊不僅是城市水資源的主體，還是農(nóng)業(yè)灌溉的重要水源。然而，由于氣候的變化及人類的過度開發(fā)，導(dǎo)致湖泊生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，水量急劇萎縮。因此,對(duì)湖泊水量變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)將會(huì)對(duì)城市、農(nóng)業(yè)用水起到重要的作用。
　　Landsat衛(wèi)星遙感影像具有范圍大、周期短、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、獲取免費(fèi)等特點(diǎn)，在湖泊水量監(jiān)測(cè)方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。然而，TM影像的空間分辨率僅可達(dá)到15m或30m，這就會(huì)給水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)帶來(lái)很大的誤差。國(guó)內(nèi)針對(duì)TM影像進(jìn)行湖泊庫(kù)容監(jiān)

2、測(cè)方面已經(jīng)有了一定的研究，但如何提高監(jiān)測(cè)精度方面還涉及較少。因此，在低空間分辨率影像的前提下提高湖泊水量的監(jiān)測(cè)精度將成為研究的關(guān)鍵。
　　鑒于此，本文開展基于圖像類推法的湖泊庫(kù)容提取研究。首先，聯(lián)合圖像類推原理與立方卷積插值法生成超分辨率影像，從而有效提高TM影像的空間分辨率。然后，通過分析超分辨率影像中水體的特性，開展水體信息提取試驗(yàn)。分析坡度與高差的關(guān)系，通過在湖泊坡度平緩地區(qū)的水位變化來(lái)監(jiān)測(cè)水量變化，將水位的垂直變化轉(zhuǎn)換為水

3、平方向的變化，并利用區(qū)域內(nèi)插法提取水位線信息。最后，通過結(jié)合由湖泊等深線所生成的DEM模型，有效獲取湖泊的庫(kù)容信息。論文以Lake Jackson為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用該方法對(duì)多期影像進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，基于圖像類推法的湖泊水位精度平均提高了0.223英尺，庫(kù)容精度平均提高了3481.2萬(wàn)立方英尺。該方法可以在相同空間分辨率影像的條件下提高湖泊水量的監(jiān)測(cè)精度，對(duì)湖泊庫(kù)容量的評(píng)估更為精確，將會(huì)對(duì)水資源分配、利用以及政府的管理和決策起到一定的現(xiàn)實(shí)