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1 SDWI指数

2 完整代码

3 运行结果

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微波遥感具有全天候、全天时工作能力，能穿透云层，不受气象条件和光照水平影响，因此近年来利用微波遥感提取水体信息也备受关注。本文分享使用 Sentinel-1遥感影像通过SDWI指数来进行逐月水域面积计算提取和结果导出。

1 SDWI指数

Sentinel-1双极化数据SDWI水体提取指数公式：SDWI = ln ⁡(10×VV×VH)

Sentinel-1 Dual-Polarized Water Index (SDWI)水体信息提取方法对 Sentinel-1 双极化数据(VV 和 VH)之间水体信息提取的关系进行深入研究，达到增强水体特征的效果，水体区分较明显，同时消除土壤和植被对水体提取中造成的干扰。公式的指导思想是将 VV 和 VH 极化影像相乘，并且乘以 10，以此扩大水体与其他地物之间的差异，再以自然对数作为函数式。

2 完整代码

// 引入感兴趣区（ROI）并添加到地图
var roi = table;
Map.addLayer(roi);
Map.centerObject(roi, 8);

// 设置时间范围和生成每月的日期范围
var startYear = 2021;
var endYear = 2023;
var months = ee.List.sequence(1, 12);

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

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

// 计算逐月水体掩膜面积
var calculateMonthlyWaterArea = function(year, month) {
  // 获取该月的开始和结束日期
  var startDate = ee.Date.fromYMD(year, month, 1);
  var endDate = startDate.advance(1, 'month');

  // 过滤 Sentinel - 1 图像集以获取当月的图像
  var monthlyCollection = s1Collection
    .filterDate(startDate, endDate)
    .map(calculateSDWI);

  // 计算月度水体掩膜
  var sdwiComposite = monthlyCollection.median().clip(roi);
  var waterMask = sdwiComposite.gt(-0.1).rename('WaterMask');

  // 计算水体面积（平方千米）
  var areaImage = waterMask.multiply(ee.Image.pixelArea()).divide(1e6);
  var waterArea = areaImage.reduceRegion({
    reducer: ee.Reducer.sum(),
    geometry: roi,
    scale: 10,
    maxPixels: 1e9
  }).get('WaterMask');

  // 返回一个包含年、月和水体面积的字典
  return ee.Feature(null, {
    'Date': startDate.format('yyyy/M/d'),
    'Year': year,
    'Month': month,
    'WaterArea_km2': waterArea
  });
};

// 对每个月进行水体面积计算并转换为 FeatureCollection
var calculateWaterAreaByMonth = function(year) {
  return ee.FeatureCollection(
    months.map(function(month) {
      return calculateMonthlyWaterArea(year, month);
    })
  );
};

// 将所有年份的水体面积合并到一起
var allYearsWaterArea = ee.FeatureCollection(
  ee.List.sequence(startYear, endYear).map(calculateWaterAreaByMonth)
).flatten();

// 导出逐月水体面积到 CSV 文件
Export.table.toDrive({
  collection: allYearsWaterArea,
  description: 'Monthly_Water_Area_2021_2022',
  fileFormat: 'CSV'
});

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

// 将逐月水体掩膜加载到地图上，并导出影像
for (var year = startYear; year <= endYear; year++) {
  for (var month = 1; month <= 12; month++) {
    var startDate = ee.Date.fromYMD(year, month, 1);
    var endDate = startDate.advance(1, 'month');

    var monthlyCollection = s1Collection
      .filterDate(startDate, endDate)
      .map(calculateSDWI);

    var sdwiComposite = monthlyCollection.median().clip(roi);
    var waterMask = sdwiComposite.gt(-0.1).rename('WaterMask');

    // 在地图上显示每个月的水体掩膜
    var label = 'WaterMask_' + year + '_' + month;
    Map.addLayer(waterMask, visParams, label);

    // 导出逐月影像
    Export.image.toDrive({
      image: waterMask,
      description: 'WaterMask_' + year + '_' + month,
      folder: 'GEE/DTH/images',
      fileNamePrefix: 'WaterMask_' + year + '_' + month,
      region: roi,
      scale: 10,
      maxPixels: 1e13
    });
  }
}

3 运行结果