本发明属于湖泊动态监测，涉及一种基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法。
背景技术：
1、湖泊包括天然湖泊和人工水库，天然湖泊和人工水库（以下简称水库）在气候变化中扮演着调节器、整合器和哨兵的角色，组成了一个广泛分布于各地的生态系统网络，能够提供陆地和水生生态系统如何应对气候变化的模式和机制的宝贵信息。
2、天然湖泊和水库在若干特征上存在差异，这些特征主要包括四类物理和化学属性：（1）集水区特征：天然湖泊和水库的集水区面积、表面积比有较大区别，在形态上天然湖泊更圆，水库则更长、更窄且形状更复杂；（2）水体特征：水库的深度通常比湖泊浅，且底水温度更高；（3）系统内管理：水库比天然湖泊受到更多的系统性管理；（4）地理分布：天然湖泊与水库在地理分布上也有较大差异。这些差异可能影响生态系统对气候变化的响应。因此，分别监测天然湖泊和水库的面积并研究其动态变化具有重要意义。
3、由于光学遥感数据容易获取、处理简易，且水体提取精度较高，已成为大区域地表水自动化动态监测的主要数据源。landsat系列影像凭借其长达40多年的运行周期和相对较高的空间分辨率（landsat tm/etm+/oli为30米），能够反映湖泊的长期变化并捕捉到小尺度的湖泊，因此成为最广泛应用的数据集之一，并形成了glakers等湖泊数据集。
4、然而，在进行卫星观测的过程中，云层、云阴影、地形阴影以及landsat etm+的扫描线校正器(scan line corrector, slc)故障等影响导致gsw数据集中约三分之一的像元被标记成了“无数据”（被掩膜的像元），如果不考虑这些被掩膜的像元，湖泊面积的估测会被严重低估，从而极大地限制对湖泊范围长期变化的监测。针对这一情况，将被掩膜的像元进行重建，从而实现对湖泊面积的恢复是一个比较好的选择。
5、现有技术中，天然湖泊和水库的划分通常基于单一数据集，并且缺少新建水库信息的更新，导致二者划分的准确性和全面性不足，这不仅影响了对天然湖泊和水库的估算，还可能导致对其动态变化和长期趋势的误判。基于水体出现频率阈值的方法是最广泛使用的水体分类重建方法，在现有大多数的基于水体出现频率阈值的方法中，是通过设定阈值，并将水体出现频率值超过阈值的无数据像元校正为水像元，但是现实中，超过水体出现频率阈值的范围内，同样存在着一定比例的非水像元，导致估算的湖泊面积存在偏差。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提出一种基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，以实现对天然湖泊和水库准确和全面的划分，同时在湖泊面积缺失的情况下能够精确地恢复缺失的面积。
2、本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
3、一种基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，包括如下步骤：
4、步骤1. 首先对天然湖泊和人工水库进行划分并补充新建水库信息；
5、步骤2. 制作年度水分类合成图；
6、步骤3. 利用年度水分类合成图和水体出现频率图进行湖泊面积恢复；
7、步骤4. 制作水体出现频率汇总图作为空间效果展示的底图，找到与面积恢复后湖泊的水像元数量匹配度最高的水体出现频率阈值，并生成湖泊水体空间分布图。
8、本发明具有如下优点：
9、如上所述，本发明述及了一种基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，首先对天然湖泊和人工水库进行划分并补充新建水库信息，然后制作了年度水分类合成图，利用年度水分类合成图和水体出现频率图进行湖泊面积恢复，接着制作了多年的水体出现频率汇总图作为空间效果展示的底图，最后找到与之匹配的频率阈值，生成面积恢复后的湖泊水体空间图。相较于常规基于单一数据集对天然湖泊和水库的划分方式，本发明结合了多个广泛应用的水库和大坝数据集，并补充了新建水库的信息，实现了对天然湖泊和水库更加准确和全面的划分。此外相较于传统基于水出现频率阈值的水体分类重建方法，本发明进一步考虑了水体出现频率与实际水体类别之间的差异，具有更高的分类重建效果和准确性，在湖泊面积缺失的情况下仍能够精确地恢复湖泊缺失的面积。此外本发明还对面积恢复后的湖泊进行了空间效果展示。本发明对于分别监测天然湖泊和水库面积并研究其动态和空间变化具有重要意义。
1.一种基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的基于遥感影像的湖泊面积提取和恢复方法，其特征在于，
