水体是人类开发利用得最多的资源之一，约70%的地球表面被水体覆盖着。随着经济的不断发展，人类对生存环境的需求日益增加，人们愈加关注水资源的监测、管理与分析问题。城市湖泊作为城市生态系统中重要的因素，是城市中典型的水体类型，受城市景观设计的影响，城市湖泊周围广泛种植树木，并覆盖相关的市政园林设施，对城市的发展、居民的生活环境质量和生态系统的稳定性起着重要的作用。近年来，遥感技术已广泛应用于水资源研究的时空信息获取，为保护水生态系统的管理和可持续发展提供了重要的信息(Wu，2009)。
从理论上讲，传感器所接收到的水体辐射，包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空散射光(梅安新等，2001)。水体的光谱特性，主要是透射入水的光与水中叶绿素、悬浮物质、水深、水体热特征相互作用的结果，从而形成传感器上接收到的反射光谱特征存在的差异，为遥感探测水体提供了基础。一般说来，0.41μm处黄色物质有明显的吸收峰，因此0.43～0.65μm为测量水体叶绿素的最佳波段；0.58～0.68μm对不同泥沙浓度出现峰值，所以近红外波段常被用来研究水中悬浮物质浓度变化(王航等，2018)；过了0.75μm，水体几乎成为全吸收体，表现在近红外的遥感影像上，清澈的水体呈黑色(梅安新等，2001)。
在湖泊水体信息提取技术方面，最常使用的是水体指数法，基于水体光谱特征曲线，选择合适的波段构建模型，进行水体的分类与提取。1996年，McFeeters等最先提出了利用绿光和近红外波段进行计算的NDWI指数来提取水体信息，该指数能较好地区分陆地植被和水体；徐涵秋等使用改进的NDWI指数(MNDWI)提取水体信息，该指数能够较好地识别城镇区域，比较适合用于城市水网的水体提取(Xu，2006)。随着研究与应用的不断深入，学者针对区域水系特点，提出了多种具有针对性的水体提取模型，如表11-4所示(王航等，2018)。
表11-4 湖泊提取常用指数方法
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经过实验对比，对于悬浮物较多的地区，NDWI可能会存在一定的误差，而MNDWI更适合于提取富营养化湖泊的水体边界(图11-18)。
图11-18 NDWI和MNDWI提取效果对比
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