基于 GEE Sentinel-1 数据集提取水体

@HNUSTer2025-01-08 8:09

[1 水体提取原理](#1 水体提取原理)

[2 完整代码](#2 完整代码)

[3 运行结果](#3 运行结果)

1 水体提取原理

水体提取是地理信息和遥感技术的关键应用之一，对于多个领域都具有重要的应用价值。它有助于更好地管理水资源，保护环境，减少灾害风险，促进可持续发展，以及确保饮用水供应的安全。水体提取技术的不断发展和改进将进一步提高这些应用的效益。

阈值分割方法是 SAR 数据提取水体方法中原理简单，应用最为广泛的。利用水体在 SAR 图像上散射值低，会呈现暗区的特点，通过求解图像直方图的极值点来设定成值，将图像中小于阈值部分标记为非水体大于阈值部分标记为水体。

使用 Google Earth Engine 进行水体提取的优点包括全球数据覆盖、强大的计算能力、多源数据集集成、实时数据更新、、易于使用的编程界面、可视化和交互性、协作和共享以及开放数据访问。这些特点使 GEE 成为处理水体提取和其他地理信息任务的强大工具。

下面简要介绍如何使用 GEE 来提取水体信息，采用 SDWI 指数提取水体，计算公式是：SDWI = ln(10 * VH * VV) - 8

2 完整代码

javascript 复制代码

// 设置时间范围
var startDate = '2022-01-01';
var endDate = '2022-12-31';

//感兴趣的区域信息
var roi = ee.FeatureCollection('projects/ee-zhangkanghnust/assets/HengShaoLou');

// 使用Sentinel-1数据集
var s1Collection = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S1_GRD')
    .filterBounds(roi)
    .filterDate(startDate, endDate)
    .filter(ee.Filter.listContains('transmitterReceiverPolarisation', 'VV'))
    .filter(ee.Filter.eq('instrumentMode', 'IW'));

// 定义SDWI计算函数
var calculateSDWI = function(image) {
    var XVH = image.select('VH');
    var XVV = image.select('VV');
    return image.expression('log(10 * VV * VH) - 8', {'VV': XVV, 'VH': XVH}).rename('SDWI');
};

// 计算SDWI
var s1SDWI = s1Collection.map(calculateSDWI);

// 合并SDWI图层
var sdwiComposite = s1SDWI.median().clip(roi);
Map.addLayer(sdwiComposite);

// 定义水体掩膜
var waterMask = sdwiComposite.gt(0).clip(roi);

// 可视化水体掩膜
var visParams = {
    min: 0,
    max: 1,
    palette: ['FFFFFF', '0000FF'] // 蓝色表示水体，白色表示非水体
};

// 在地图上显示水体掩膜
Map.centerObject(roi, 10);
Map.addLayer(waterMask, visParams, 'Water Mask');
Map.addLayer(roi, {}, "roi");

3 运行结果

研究区范围

哨兵1号影像

水体提取结果

叠加显示结果