基于MODIS数据的水体超分辨率制图——以丹江口水库为例

遥感数据是提取水体信息的常用数据，实际应用中，中、高分辨率空间数据能够以较高精度提取水体信息，但由于时间分辨率较低，难以有效监测水体的动态变化过程.以MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)为代表的低空间分辨率遥感数据时间分辨率高，在全球大范围快速提取水体及水体动态变化监测中具有重要意义，但是受其空间分辨率较低的限制，提取的水体信息精度不高.针对该问题，该文提出了一种针对MODIS数据的水体超分辨率制图方法.该方法首先利用MODIS数据MOD09Q1产品的1、2波段，通过线性混合像元分解，得到水体丰度图；然后利用MODIS数据MOD09A1产品的2、4波段，计算得到水体归一化指数，对水体丰度图进行后处理以减少混合像元分解误差；最后以修正后的水体丰度图为输入，建立超分辨率制图模型，从而得到最终的高空间分辨率水体分布图.将上述方法应用于丹江口水库，并与利用Landsat-8/OLI数据提取的水体分布图进行对比，结果表明，相对于传统像元尺度的水体制图结果而言，通过超分辨率制图得到的水体制图结果精度更高，不仅能够更好的保留水体空间分布特征，提取的水体面积也更加准确.基于MODIS数据利用超分辨率制图方法对丹江口水库进行水体提取，完成了2014年12个月丹江口水体面积变化图.超分辨率制图可以获得具有Landsat空间分辨率和MODIS时间分辨率的水体制图结果，实现对丹江口水库的高时空分辨率的水域变化监测.