高分辨率遥感影像土地利用变化检测方法研究.pdf

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1、第1期，总第92期国土资源遥感No．1．20122012年3月15日REMOTESENSINGFORLAND&RESOURCESMar．．2012doi：10．6046／gtzyyg．2012．01．08高分辨率遥感影像土地利用变化检测方法研究王琰，舒宁，龚羹(1．武汉大学遥感信息工程学院，武汉430079；2．武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉430079)摘要：提出一种利用高分辨率遥感影像进行土地利用变化检测的方法。以土地利用图为辅助数据，通过土地利用图和遥感影像的配准套合，获取影像像斑；同时，对遥感影像进行基于像素的监督分类，获取概略的类别图；再根据像斑内像

2、素的类别编码完成子像斑的划分。以子像斑为影像分析的基本单位提取特征，以相关系数为相似性测度衡量不同时期子像斑的特征相似性，用ROC曲线(接受者操作特性曲线)代替经验选取的方法自动获取变化阈值，确定像斑是否发生变化。以武汉市区局部QuickBird2002年和2005年多光谱影像、相同地区2002年1：10000土地利用图为实验数据进行了算法的实验，结果显示绝大部分的变化区域都可以被提取出来，实验方法可行。关键词：变化检测；土地利用；面向对象；高分辨率；遥感；多源数据中图法分类号：TP79文献标志码：A文章编号：1001—070X(2012)O1—0043—05个像斑内像素在

3、分类图上的类别标识，将通过配准0引言套合生成的像斑进行再分割，获得子像斑。以子像利用遥感影像的宏观性、实时性等优势进行国斑为后续分析的基本单位，通过特征提取、特征矢量土资源的变化检测，是遥感影像分析和应用领域的相似性分析以及变化阈值的自动判定，获得子像斑研究热点。从技术路线层面而言，利用遥感技术进的变化信息；最后，将以不同时期分类底图做参照行土地利用变化检测的方法可分为基于像素和基于获取的子像斑变化检测结果求并集，获取最终的变像斑两种方式。基于像素的影像分析受噪声影响较化检测结果。大，能够在影像上提取的特征信息较少；基于像斑的影像分析适用于高分辨率遥感影像的分析，为近1像斑

4、的获取及像斑特征提取几年来常用的一种影像分析方法⋯。像斑是影像上的灰度同质区域，在绝大多数国内外文献中称之1．1像斑及子像斑的获取为“对象”，基于像斑的分析一般称作“面向对象”或应用多源数据可以获得有利于遥感影像解译的“基于对象”的方法。以像斑为影像分析的基本单更多信息。实验区除遥感影像外的其他数据，可以位进行变化检测，变化检测结果更容易和矢量数据以先验知识的形式出现，直接参与到影像分析中去，相联系，从而更好地生成或更新矢量专题图。目前，这样的思路也更为符合人工识别地物的流程和机像斑往往通过各种影像分割的算法获取，但合适的理；而变化检测的结果，一般用于更新现有的矢分割参数的

5、设置以及分割尺度的确定往往较为困量数据图。因此在本文的变化检测算法中，将现有难。在变化检测方面，衡量两个时期像斑变化与否土地利用图与遥感影像配准套合，以土地利用图图的变化阈值的设定，往往采用经验的方式，通过多次斑矢量边界为准，获取影像像斑。由于土地利用图尝试和对结果的目视判断获取合适的阈值，这不利上的图斑划分和生成须遵循其成图规范和标准，并于技术路线的自动化。不是以影像上光谱信息为生成依据，仅凭配准套合本文提出一种利用高分辨率影像进行土地利用得到的像斑并不能保证其光谱同质性，常会形成所变化检测的方法。首先，综合基于像斑和基于像素谓的混合像斑，使后续的分析产生困难。因此有必的

6、影像分析方式，通过土地利用图和遥感影像的配要对套合得到的像斑进行再划分，生成子像斑，从而准套合获取影像像斑，用基于像素的监督分类方法，保证各像斑内的光谱同质性。运用基于像素的监督将影像数据分成简单的基础地类，生成不同时期影分类方法，将地物分成水体、城区、裸地和绿地4大像的分类图；然后分别以各分类图为底图，根据每类，使得每一个像素都有一个类别编码与其相对应。收稿日期：2011—05—21；修订日期：2011—07—01基金项目：湖北省自然科学基金重大项目(编号：2006ABD003)及中央高校基本科研业务费专项资金(编号：3101009)共同资助。第1期王琰，等：高分辨率遥感

7、影像土地利用变化检测方法研究·45．据得出。cG的计算通过依次统计每个像斑在所亩grS⋯g：．ccr~AR]，(4)有变化检测结果上的变化次数获取，对于第M个像斑，Ⅳr1，R()[cGARm]，(5)ccrj(M)={‘N，(2)【0，∑R()<[cGnR-]。(6)这里(=1，2，⋯，Ⅳ)，称为相关阈值(correspon．根据式(3)一(6)可以计算出检测概率(灵敏dencethreshold)，因此可以获得Ⅳ个候选的真实变度)瑚和虚惊概率(1一特异度)F尸分别为化结果。从上式可以看出，当某个像斑在所有Ⅳ个=变