我写博客的工作不像论文,假大空,我们直接上干货,之所以取一个这么大的名字,当然是我们能做到的。。。

    不多说,我们对全国水体进行水质参数反演,不用MODIS,太粗,我们直接用哨兵,这样就可以直接做到大型水库或长河流观测了。当然了。

算法选择很重要,要选择什么算法呢?我这里主要参考这篇论文---《Hendrik V D W , Marcel W . Hue-Angle Product for Low to Medium Spatial Resolution Optical Satellite Sensors[J]. Remote Sensing, 2018, 10(2):180-.192》;

这是2018年发表的一篇水色遥感文章,发表在RS期刊上面,这里面重点讨论了基于Hu距反演水色的可行,尤其是在高分辨率上,并验证了可行性,论文也给了相关校正参数等。具体的算法细节实现如下:

    1.水体提取,关于水体提取算法很多,我自己选择了2018年发表的一篇水体指数算法,参考文献-《A robust Multi-Band Water Index (MBWI) for automated extraction of surface water from Landsat 8 OLI imagery》

当然了,这个是用的Landat8传感器,但是我把它改成了哨兵2影像,结果也很好,尤其是山体阴影、冰雪等地区,表现确实比其他水体算法要好,大家可以参考下。

    2.光谱角度转换,这个可以参见原文所示,我这里用了原文的60米分辨率参数,用了前5个波段。

    3.FUI指数计算,这个就不多说了,但是GEE上面实现javascript代码有点复杂,这也是GEE写复杂算法的短板,它没有复杂的数据结构,确实很难编码。

    4.透明度计算,水色级别等等,就不说了。。。

    好了,废话不多说,我们看一下结果:

水质反演CNN模型代码 水体反演_水质反演CNN模型代码

图 原始真彩色影像 

水质反演CNN模型代码 水体反演_水质反演CNN模型代码_02

         图 Muwi水体指数

水质反演CNN模型代码 水体反演_参考文献_03

  图 FUI指数

      我这里也在天津地区做了一个GUI demo示例,类似于webgis的界面功能,整体界面如下图所示(访问链接:https://wang749195.users.earthengine.app/view/watermonitor,特别注意,需要FQ才能访问!):

水质反演CNN模型代码 水体反演_水质反演CNN模型代码_04

 

 图 GUI 界面水体质量监测

      我这里是选择2019年夏季天津入海口局部地区作为示例,其他地区大家可以自行测试,总的来说,效果还是不错的,但是也有一定的缺陷,

就是这个精度怎么验证呢?我个人的思路是,这个东西可以当做一个趋势分析产品,不能当做是一个业务化运行产品,用这个东西去分析水质参数,

意义还是非常大的,再结合GEE平台,几乎可以做到及时响应,比本地下载数据,处理,算法编写,要强的多。。。