【摘 要】
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通过湖泊水体掩膜和测高卫星轨道的相交准确识别出湖面脚点是影响ICESat测高精度的关键。然而目前为止,对基于影像直接提取的水体掩膜进行缓冲区分析的相关研究中,缓冲区宽度的设置是较为主观的,缺少详细的解释或系统的分析。在该研究工作中,我们分析了水体掩膜向内外侧做不同大小的缓冲区对七个湖泊测高精度的影响。我们使用改进的归一化差分水体指数MNDWI从Landsat的TM影像中提取湖泊的水体范围,将其作为
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“基于多源遥感数据与水文模型的大型湖泊水储量空间格局及变化研究”（项目编号:41671423）；
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通过湖泊水体掩膜和测高卫星轨道的相交准确识别出湖面脚点是影响ICESat测高精度的关键。然而目前为止,对基于影像直接提取的水体掩膜进行缓冲区分析的相关研究中,缓冲区宽度的设置是较为主观的,缺少详细的解释或系统的分析。在该研究工作中,我们分析了水体掩膜向内外侧做不同大小的缓冲区对七个湖泊测高精度的影响。我们使用改进的归一化差分水体指数MNDWI从Landsat的TM影像中提取湖泊的水体范围,将其作为掩膜裁剪ICESat测高轨道,使用盒图过滤的方法移除具有异常高程的脚点。在移除异常脚点之后,我们计算了剩余脚点的平均高程作为ICESat测高水位。利用湖泊水文站点实际观测所获取的水位数据评价ICESat对于湖泊水位的测高精度。研究结果表明:（1）对于狭长的羊卓雍错,向外侧做缓冲区的测高精度要高于向内侧做缓冲区和不做缓冲区的测高精度,且当外侧缓冲区宽度设置为140米时,测高精度达到最高,相比于不做缓冲区精度提高了1.42 cm。（2）对于其他相对宽阔的湖泊,如密歇根湖、伊利湖、休伦湖、安大略湖和苏必利尔湖,我们通过内外侧缓冲区实验,发现不同于现有研究,在基于影像提取的水体掩膜基础上向内侧做缓冲区不一定能够提高测高精度。（3）测高卫星的湖泊水位测量精度随所做缓冲区宽度的变化幅度与该湖泊湖面脚点的数量有关。本研究对于基于ICESat的湖泊水位变化研究具有一定的参考价值,尤其是相对狭长的湖泊,基于影像提取水体掩膜的基础上向外侧做缓冲区能够有效提高测高精度。
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