基于客觀閾值與隨機森林Gini指標的水體遙感指數對比

作者：王一帆,徐涵秋

摘要：利用福建福州、西藏尼瑪和澳大利亞弗倫奇3地代表不同水體類型的Sentinel-2A MSI和Landsat-8 OLI數據,采用客觀閾值法(0閾值)和隨機森林重要性評估法,比較和分析了改進型歸一化差值水體指數(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)、自動水體提取指數(Automated Water Extraction Index,AWEI)和水體指數2015(Water Index 2015,WI2015)這3種世界常用的水體指數之間的差異。從水體增強的效果來看,MNDWI增強的水體不僅具有豐富的信息還具有鮮明的對比度,AWEI和WI2015增強的水體信息的對比度相對偏弱。精度驗證表明:3種指數提取的水體精度都較高,但MNDWI在3個地區的平均總精度略高于WI2015和AWEI,3者的平均總精度分別為91.83%、91.16%和90.07%。在提取細小水體方面,MNDWI的能力強于其他2種指數,在陰影較為明顯的高原山地區域,MNDWI提取水體的效果優于AWEI和WI2015。進一步采用隨機森林的Gini指標進行的重要性評估表明,MNDWI在區分水體和非水體的分類中表現出了很強的重要性,尤其在Sentinel-2A MSI數據中表現得更為突出,而WI2015和AWEI的重要性則相對較弱。

發文機構：福州大學環境與資源學院空間數據挖掘與信息共享教育部重點實驗室 福州大學遙感信息工程研究所福建省水土流失遙感監測評價重點實驗室

關鍵詞：水體指數隨機森林Gini指標Sentinel-2ALandsat-8評估Water indexRandom forestGini coefficientSentinel-2ALandsat-8Assessment

分類號： TP79[自動化與計算機技術—檢測技術與自動化裝置]