水体指数构建及其在复杂环境下有效性研究

针对复杂环境下水体提取精度易受到低反射率地表影响的问题,本文以秦淮河流域为实验区,选用2015年10月12日ETM+影像,在水体、低反射率地表和其他地表纯净像元平均反射率基础上构建Multi-Band Water Index(MBWI)。搜集1985年—2016年已有的12种水体指数,选取南京、南宁和烟台地区3景影像中不同地表环境的6个测试点,采用基于K均值聚类的水体指数法提取水体后分析水体指数在复杂环境下的有效性。结果表明,MBWI以平均总体精度、Kappa系数、错分和漏提误差分别为98.62%、0.95、3.46%和3.74%,总体上较其他水体指数具有一定的优势;实验发现TCW(Tasseled Cap Wetness index)不能有效地消除山体阴影,TCW和AWEInsh(Automated Water Extraction Index with no shadow)误将白色高反射率建筑噪声分为水体,水体提取结果中均有低反射率非水体信息存在;水体在可见光而非水体在红外反射率较高,基于二者的差异及从绿到红外波段水体似呈递减现象构建的MBWI能有效的抑制低反射率噪声,对水文水资源的研究与应用具有一定的实际价值。