基于Landsat数据长时间序列青藏高原区域湖泊提取

2015-10-27 11:14:49

    青藏高原水系发育、湖泊众多,是中国湖泊分布最密集的地区。本研究基于GSCloud平台的Landsat数据,综合利用MNDWI、NDWI、NDVI等指数对1990年、1995年、2000年、2005年、2010年青藏高原区域湖泊进行提取。

    本研究采用数据众包模式进行,共分为15个任务包,共收到报名人数超过200人,其中每一个任务选取2-3个人参与数据加工,最终选择其中质量最优数据作为最终成果。

    本研究成果有效去除了山体阴影、云及云的阴影、积雪、冰川等非水体地物的影响,湖泊边界准确、清晰,误差控制在了一个像元内。

一、区域说明

    青藏高原区域,面积约258万平方公里,区域示意图如下:

 

二、数据来源:

  • 原始Landsat 5 TM、Landsat 7 ETM数据来源于GSCloud(http://www.gscloud.cn/);
  • 优先使用某一年份9-11月份数据,如该时间段内没有相应数据,使用此年8月、12月份的数据代替,次之使用相邻年份的数据代替;
  • 优先Landsat 5 TM和Landsat 7 ETM SLC-on数据,如果找不到合适的数据,使用Landsat 7 ETM SLC-off的数据补充,SLC-off数据条带修复采用GSCloud提供的"Landsat ETM SLC-off 条带修复模型"。
  • 选取湖泊边界范围无云或少云的数据。

三、数据加工方法:

    湖泊的提取针对不同的数据、地形条件、湖泊的多少,采用了不同的方法。没有一个统一的方法对所有数据都有好的效果。处理过程中涉及到了NDWI、MNDWI等相关水体指数,另外针对某些影像使用了分类与阈值分割相结合的方法。

    数据预处理包括辐射定标和大气校正,大气校正用flaash校正对于有云数据,通过多幅影像的无云部分来完成提取,部分薄云区可以提取云层下水体,利用envi软件的Haze_tool工具可去除薄云。

四、数据质量控制:

  • 提取所有大于或等于四个像元,即面积大于或等于3600平方米的所有湖泊;
  • 数据质量:
    • 湖泊边界准确、清晰,误差控制在一个像元内;
    • 有效去除山体阴影、云及云的阴影、积雪、冰川、裸地等非水体地物的影响,云覆盖区域需要使用其他时期遥感影像数据补齐;
  • 数据格式为:shp
  • 投影为:WGS经纬度坐标系

五、数据成果:

 

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