基于对象变化矢量分析的土地利用变化检测方法的研究.pdfVIP

第16卷 第2 期 Vol. 16, No.2 2014 年3 月 Mar., 2014 基于对象变化矢量分析的土地利用变化检测方法研究 * 王丽云，李 艳 ，汪禹芹 （南京大学国际地球系统科学研究所江苏省地理信息技术重点实验室，南京 210046 ） 摘要：变化检测是资源和环境遥感应用的一个重要内容。在变化矢量分析法的基础上，本文提出采用变化矢量-主 成分分析法提取研究区变化信息，首先，对不同时相的遥感影像进行差值运算得到差值影像，再对其进行主成分变 换并选取主分量，最后，使用多尺度分割获取影像对象。在影像分割的基础上，采用变化矢量-主成分分析方法构 建自动检测规则提取变化信息，并作精度评价。研究表明：基于对象的变化矢量-主成分分析方法不仅可克服传统 的基于像元式方法难以利用空间信息的缺陷，有效避免了“椒盐”噪声，而且可将多波段差值信息经主成分变换后 集中在几个累计贡献率较高的主成分分量上；同时，结合了变化矢量法与主成分分析法的优点，与单独使用变化矢 量分析法相比提取精度明显提高。 关键词：变化检测；变化矢量；主成分分析；面向对象 DOI ：10.3724/SP.J. 1047.2014.00307 1 引言 的变化是来自于地物的实际变化而非观测条件引 [7] 起的变化 。但多数的遥感变化检测方法依然只利 随着航天、通信和信息技术的飞速发展，人们 用光谱特征，只有少数研究者将空间特征运用于变 [8] 可以从各种航天、近空间、航空和地面平台上获得 化检测研究中，如Zhang 等 将道路密度用于变化 [1] [9] 不同的目标遥感影像 。由于人为与自然因素，土 检测，宋翠玉等 将图像纹理应用于城市扩展变化 地覆盖/利用状况不断地发生变化，反映在遥感上即 检测中并取得了较好的效果。单纯根据光谱信息 为波谱特征的变化，因此，土地覆盖/利用内部状态 很难准确地检测变化信息，解决这一问题的一个有 的变化或类型之间的转换可通过校准的同一地区 效途径是将空间信息和光谱信息共同作用于土地 不同时相的遥感影像进行光谱差异分析获得。目 覆盖/利用的变化检测中。而面向对象的图像分割 [2-3] 前，按影像的处理过程自动变化检测方法 大致可 能够同时运用影像的光谱特征、空间特征（形状、大 分为3 类：以分类后比较为基础的方法；以像元光谱 小）等一系列上下文关系，使得对应地物的组合方 直接比较为基础的方法；分类比较和像元光谱直接 式和空间形状，从遥感影像的二维化信息阵列中得 [4] [3,10] 比较相结合的混合方法 。主要的直接比较法有影 以恢复 ，以便进一步精确提取影像