基于Landsat8的含蓝藻湖泊水体信息提取方法研究

摘要

21世纪以来,太湖地区蓝藻的爆发严重影响了当地水资源的开发与利用。以太湖蓝藻为研究对象,以快速提取含蓝藻水体为目标,基于Landsat8影像对比分析了非蓝藻水体与含蓝藻水体光谱反射特征。含蓝藻水体在近红外波段表现出强反射率特征,而在蓝光、绿光、红光、短波红外波段的反射特征与非蓝藻水体一致,据此提出了一种提取含蓝藻水体信息的方法——双红外水体指数(double infrared band water index,DIBWI)。基于太湖地区2014年和2017年的Landsat8影像,与归一化差异水体指数(normalized difference water index,NDWI)、改进的归一化差异水体指数(modified normalized difference water index,MNDWI)、新型水体指数(new water index,NWI)、多波段水体指数(multi-band water index,MBWI)和水体指数2015(water index 2015,WI2015)这5种水体指数提取结果进行了对比分析,并利用2013年、2016年和2018年3期数据进行验证。结果表明,DIBWI能够较完整地提取含蓝藻水体信息,有效消除蓝藻影响并能抑制背景地物,总体精度达到98%以上,Kappa系数大于0.95,可以为太湖地区水资源保护、合理开发利用提供技术支撑。