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水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要资源，是保障工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。中国又是世界上缺水很严重的国家，而且水资源时空分布不均，水资源问题已经成为制约我国经济发展的重要问题。湖泊、水库等大型水体与人类生产生活息息相关，对流域生态环境、洪涝灾害以及经济发展等方面都有着重要影响。快速准确的水体监测在洪涝灾害监测评估、水土流失调查、水库泥沙淤积调查以及水资源和水环境调查等方面都有着重要的意义。 当前，遥感技术已经成为提取水体信息以及监测水体动态变化的主要手段。在实际应用中，可以利用不同遥感数据来提取水体信息，水体制图结果也与所采用遥感数据的时间、空间分辨率密切相关，中、高空间分辨率遥感数据能够以较高精度提取水体信息，但由于时间分辨率较低，难以有效监测水体的动态变化过程。以MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)为代表的低空间分辨率遥感数据时间分辨率高，在全球大范围水体快速动态变化监测中具有重要意义，但是受其空间分辨率较低的限制，水体制图及其提取的水体面积精度不高。超分辨率制图是一种基于地物丰度和地物空间分布特征，确定地物在混合像元中具体位置的制图方法，可以将低空间分辨率遥感影像转化为高空间分辨率地物分类图。针对该问题，本文提出了一种基于MODIS数据的水体超分辨率制图方法，并通过该方法对丹江口水库进行了水体分布及面积变化的时序性研究。 作者完成主要工作如下: (1)水体丰度图获取:基于MODIS数据的1、2、3、4、5、6和7波段（MOD09Q1数据产品第1、2波段，MOD09A1数据产品第3、4、5、6和7波段），利用ENVI软件选取图象端元，获取影像端元数据，通过线性混合像元分解，得到研究区水体以及非水地物的丰度图; (2)NDWI修正水体丰度:线性混合像元分解得到的水体丰度图存在山体阴影等噪声，基于MODIS数据的2、4波段(MOD09A1数据产品第2、4波段)，计算得到NDWI(Normalized Difference Water Index，归一化水体指数)。利用NDWI对存在噪声的水体丰度图进行修正，通过NDWI的直方图，得到NDWI的阈值范围，通过人工实验调整NDWI的数值最终确定NDWI的修正阈值; (3)基于超分辨制图模型得到30m分辨率水体分布图:以修正后的水体丰度图为输入，建立超分辨率制图模型，得到最终的高空间分辨率水体分布图。将上述方法应用于丹江口库区，并与利用Landsat-8/OLI数据提取的水体分布图进行对比，结果表明，相对于传统像元尺度的水体制图结果而言，通过超分辨率制图得到的水体制图结果精度更高，不仅能够更好的保留水体空间分布特征，提取的水体面积也更加准确，通过精度计算得到:超分辨率制图结果相比利用最大似然法直接分类结果kappa系数提高了0.022，面积误差减少了2.93％。 (4)完成了2012、2013、2014和2015四个年度时间序列的丹江口库区水体面积变化表:基于MODIS数据利用超分辨率制图方法对丹江口水库进行水体提取，通过2012年至2015年62期MODIS遥感影像得到四个年度48个月丹江口水体面积变化，利用超分辨率制图可以获得具有Landsat数据空间分辨率和MODIS数据时间分辨率的水体制图结果，实现了对丹江口水库的高时空分辨率的水域变化监测，分析了丹江口水库水库面积的周期性变化（水域面积在三月份最小，之后逐渐增加，到十月份水域面积最大）、丹江口水库蓄水前后的水体面积变化（2015年丹江口水库年平均面积相比较2012年和2013年的平均面积分别提高了79.67平方公里和108.18平方公里）和丹江口水库蓄水前后的水体分布变化（新增水域主要集中在河南省境内的丹江库区东部、北部，地理坐标为东经111°37′-111°39′，北纬32°47′-32°45′和湖北省境内的汉江库区西部，地理坐标为东经111°4′-111°7′，北纬32°38′-32°36′）。 本文提出的超分辨率制图方法不仅能够使提取的水体边界更加平滑，保留更多的空间细节信息，同时能够有效地区分山体阴影，而且提取的水体面积和制图精度均优于传统方法，是一种可行的、有效的、具有在时间序列上监测水域面积变化优势的高精度水体提取方法。