基于TM影像的林地变化检测方法对比分析 ——以伊春市为例

以伊春市为试验区,利用两期TM遥感影像数据对该地区的林地面积的变化进行了检测。实验使用了归一化植被指数差值法、主成分分析差异法和基于C5.0决策树的分类后比较法,并对三种结果做了对比。结果表明:1)1999年至2010年,林地总面积是增加的,阔叶林显著减少,混交林显著增加并发展成为主要林地类型。2)三种方法的精度分别为79.33%、82.54%、87.24%,说明分类后比较法能够更有效地对森林覆盖的变化进行检测,并且能够定性定量的对变化区域进行分析。     

2020年主汛期长江流域暴雨特征及成因分析

遥感对地观测技术具有响应快、观测范围大、表达地表信息客观等特点,是监测洪涝灾害的有效手段之一。洪涝灾害发生时常常伴随云雨天气,灾害前后获取的时间序列数据来源多样,利用多模态多时相遥感影像对洪涝灾害进行一体化监测是大势所趋。然而,不同传感器类型的数据处理平台不同、处理流程不一,多源数据协同处理链路长、智能化水平低导致时效性难以满足应急响应的需求。提出了一种多模态序列遥感影像一体化配准与洪涝灾害自动变化监测方法,利用深度特征和语义信息实现灾前光学影像和灾后合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）影像的自动、高精度配准,基于先验基础地理信息和时间序列遥感影像实现洪水变化监测和灾损信息提取。所提方法在2020年7月中国安徽洪涝灾害和2021年7月中国河南洪涝灾害监测中得到了有效验证,能够实现小时级的灾害应急信息提取。     

一种基于先验知识的矢量边界更新方法

本文针对GIS中地物矢量边界更新繁琐、低效的问题, 提出一种以GIS数据作为先验知识的简便矢量边界更新方法.该方法针对GIS线性矢量边界只需有限个拐点描述的特性, 将对边界寻找转化为直接对矢量边界上拐点位置的确定, 简化了变化检测与更新过程.以TM遥感影像为数据源,矢量shape文件为先验知识, 分别利用该方法检测、更新扎龙湿地内克钦湖、东升水库以及一块沼泽地边界.并运用简化的缓冲区检测算法计算拐点更新准确率, 同时对本文结果与手动更新结果的相似性进行计算与分析.实验结果表明, 本方法不但简化了变化检测和更新过程, 而且可以得到接近手动更新方法的准确率, 并且更新后矢量多边形与手动更新所得到的矢量多边形保持了较高相似性, 达到了较好的效果.     

地质灾区光学立体影像植被与3维地形定量变化检测

当前,经典的2维遥感变化检测方法不再适用于地质灾害引起的地表3维变化。此外,一般植被提取依赖近红外波段,而近红外影像未必能获取。因此,针对2010年和2011年汶川映秀地区的可见光航空立体像对,提出了一种检测植被和3维地形变化的方法。首先,生成研究区两个不同时期的DEM和DOM并完成配准,再利用CIE Lab色彩空间和Otsu分割算法对可见光DOM进行植被变化检测。然后,基于概率统计理论对新旧时期差分DEM提出了3维变化检测的自适应阈值确定方法,在高概率置信域条件下提取出地质灾害的高危区域。最后,对高危区域运用离散化积分方法估算出土方量的3维变化量。实验结果表明了所提出方法的可行性,有效性和实用性。本文不仅将常规遥感的2维变化检测升华至3维空间,而且对变化的3维地形进行了定量估计,可应用于地质灾害的遥感动态监测和评估。     

基于多时相卫星图像的稀土矿开发变化检测

利用研究区1999年ETM+和2005年SPOT图像对稀土矿区进行遥感变化检测。引入散点控制回归方法对图像进行辐射归一化处理,选用分类后对比检测法生成类别变化转移矩阵,确定了矿区面积增加的来源和新增矿区的分布范围,达到了预期效果。     

结合多尺度几何分析和KICA的遥感图像变化检测

为了进一步提高基于独立分量分析ICA(Independent Component Analysis)的遥感图像变化检测精确度,更好地实现地表覆盖的动态监测,将多尺度几何分析和核独立分量分析KICA(Kernel Independent Component Analysis)相结合应用于遥感图像的地表覆盖变化检测。首先利用Contourlet变换、复Contourlet变换CCT(Complex Contourlet Transform)、非下采样Contourlet变换NSCT(Nonsubsampled Contourlet Transform)等多尺度几何分析对土地遥感图像进行多尺度分解;然后对分解后的数据进行核独立分量分析,通过核函数将数据映射到高维特征空间中,再在该空间中用ICA方法分离出互相独立的分量;最后将分离后的地表变化分量转化为图像分量,再采用最大类间方差法对变化图像进行分割,实现地表覆盖的变化检测。给出了本文方法和近年来提出的基于ICA、基于KICA、基于小波变换和ICA等变化检测方法的实验结果,并进行了分析和定量比较。实验结果表明,基于多尺度几何分析和KICA的变化检测方法能更好地分离出遥感图像的变化信息,其中基于NSCT和KICA方法的错判和漏检误差最小,且在边缘细节方面处理得更好,而基于Contourlet变换和KICA方法的检测效率相对较高。     

构建时空融合模型进行水稻遥感识别

传统变化检测手段进行水稻遥感识别受\"云污染\"和影像间配准误差导致的变化检测误差累积及\"椒盐\"现象的影响,水稻遥感识别精度低。本文提出时空融合模型(Temporal-Spatial-Fusion Model,TSFM)进行水稻遥感识别,旨在综合像元在时间、空间维度上的信息定义像元的水稻时空归属度,根据时空归属度划分阈值提取水稻。实验结果表明:在不同窗口尺度下,TSFM在整体和\"云污染\"区域对水稻提取均达到了较高精度。当窗口尺度为3×3时,水稻提取的用户精度、制图精度和总体精度分别达到93.4%、83.5%和87.9%。在不同窗口尺度下水稻提取的用户精度、制图精度、总体精度均高于分类后比较PCC(Post-Classification Comparison)和多数投票法(Majority Voting,MV);在\"云污染\"区域,水稻识别总体精度均在92.0%以上,水稻制图精度比PCC、MV分别至少提高了14.0%、7.6%。有效地解决了传统变化检测作物遥感识别存在的误差累积问题,在一定程度上避免了\"云污染\"和\"椒盐\"现象对识别结果的影响。另外,初步探讨了TSFM水稻提取精度与景观特征关系,发现在景观规整区域适宜采用较小的窗口,在破碎区域适宜采用较大的窗口。该方法的成功实施,为大范围开展秋粮作物遥感识别,消除\"云\"影响进行了前期实验探讨。     

矿山遥感监测矢量成果数据动态变化检测方法

为了高效地开展矿山地质环境恢复治理遥感监测工作,建立了矢量成果数据动态变化检测的模型,提出了一种适用于矿山地物的矢量成果数据变化检测自动化方法.根据不同时态矢量成果数据的空间拓扑关系和属性变化关系,自动分析和检测要素的动态变化情况,并基于ArcGIS Engine(AE)的插件式应用框架开发成果数据动态变化检测软件.实...     

决策级融合的多分辨率遥感影像变化检测

针对多时相、多分辨率遥感影像数据的特点,充分考虑不同分辨率数据和不同变化检测应用的需求,将由粗到精数据集分层检测和决策级融合的思想引入到变化检测,以多时相多分辨率ALOS遥感影像为例,构建并试验了由粗到精变化检测的技术流程.该方法将ALOS多光谱数据视为粗数据集,将全色数据和融合数据视为精数据集,通过对3种数据集变化检...     

基于EM和BIC的直方图拟合方法应用于遥感变化检测阈值确定

利用遥感图像进行变化检测时,确定\"差异图像\"上各变化类型的阈值非常关键.本文引入图像直方图拟合方法来确定变化阈值.首先通过基于变化向量分析方法,得到变化强度图像,然后假设该变化强度图像中的像元值符合混合高斯分布模型,利用期望最大(EM)算法和贝叶斯信息准则(BIC)求出最佳的混合高斯分布模型,拟合此时的图像直方图,最后利用贝叶斯判别准则确定出各变化类型的变化阈值.试验证明,这种方法是一种较为有效的自动确定变化阈值的方法.