基于改进SVM分类法的SAR图像水体面积提取研究

作者:邱凤婷; 过志峰; 张宗科; 魏显虎; 景睦馨
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在复杂地表环境下的多云多雨地区,基于合成孔径雷达(SAR)图像的水分提取容易受到水田和山影等其他地面特征的干扰。传统的灰度阈值法和SVM法没有考虑到水与其他地物在质地和地形上的差异,因此水提取结果的准确性较差。首先,使用Refined Lee滤波器对SAR图像进行预处理。然后,通过建模和坡度计算提取地形特征。通过计算图像灰度共生矩阵,提取纹理特征(包括均匀性、角二阶矩和熵),结合SAR图像的极化信息和SDWI指数,融合地形特征和图像纹理特征,形成水提取的特征空间,提出了一种改进的SVM分类法的水提取模型。通过使用Sentinel1号SAR的数据,将开发的模型与SDWI水体指数法和SVM的水提取结果进行比较,发现改良SVM分类法的水提取结果更好地消除了水田和山脉的阴影,提取的水面比传统的SVM方法更完整,总体精度为98.06%,比SDWI法和SVM高23.24%和5.49%,有效提高了复杂环境下地表水的提取精度。最后,将开发的模型应用于马哈韦利河盆地2018年的月度水提取和变化分析,有效地解决了山影和水田误分类问题。本文提出的改进的SVM方法可以实现复杂地表环境中大规模水信息的准确、完整提取。