基于HJ-1 CCD光譜信息的水體識別方法研究

摘" 要：該研究利用環境一號衛星（HJ-1）的CCD數據，采用3種不同的水體自動識別方法，即歸一化水體指數（NDWI）、近紅外閾值法和監督分類法，對2012—2020年間松花湖的水體進行識別和面積計算。該研究旨在評估各方法在水體面積變化檢測中的表現及適用性，通過對比這些方法在不同年份的應用效果。結果表明，監督分類法在多數情況下能夠識別出更大的水體面積，顯示其在廣泛水體監測中的優越性。近紅外閾值法在特定年份也表現出較好的水體識別效果。該研究結果可以為HJ-1 CCD在水域監測和災害預防等方面提供重要的決策支持。

關鍵詞：環境一號衛星；水體識別；NDWI；近紅外閾值法；監督分類法

中圖分類號：TV122" " "文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）33-0026-04

Abstract： This research used CCD data from the Environment-1 Satellite （HJ-1） and three different automatic water body recognition methods： normalized water body index （NDWI）， near-infrared threshold method and supervised classification method to identify and calculate the water body of Songhua Lake between 2012 and 2020. The study aims to evaluate the performance and applicability of each method in detecting changes in water area. By comparing the application effects of these methods in different years， the results show that the supervisory classification method can identify larger water areas in most cases， showing its superiority in extensive water monitoring. The near-infrared threshold method also shows good water body recognition effect in specific years. The research results can provide important decision support for HJ-1 CCD in water monitoring and disaster prevention.

Keywords： Environment-1 satellite; water body recognition; NDWI; near-infrared threshold method; supervised classification method

松花江水系主要分布在吉林省和黑龍江省境內[1]。松花江在吉林省段也稱為西流松花江或第二松花江，長約790 km，流域面積13.17萬km2，是吉林省第一大河，被譽為吉林省的“母親河”[2]。松花江和嫩江一起孕育了廣闊富饒的松遼平原。松遼平原是我國重要的老工業基地和糧食主產區，松花江為吉林省國民經濟的建設和發展，為工農業生產和人民生活用水提供了豐富的水源。然而，西流松花江流域也是洪澇災害發生較頻繁的地區[3]。據資料分析和統計，松花流域平均每2至3年就要發生一次嚴重的洪澇災害[4]。松花湖是松花江水系上一個重要的調節水量的湖泊，同時也是重要的生態旅游資源，實時監測其水體變化具有重要的意義。

遙感衛星已經成為現代環境監測與災害管理中不可或缺的工具。……