基于类别光谱变化规律的土地利用变化检测-国土资源遥感.PDF

第３期，总第９４期 国　土　资　源　遥　感 Ｎｏ．３，２０１２　 ２０１２年９月１５日 ＲＥＭＯＴＥＳＥＮＳＩＮＧＦＯＲＬＡＮＤ＆ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ Ｓｅｐ．，２０１２　 ｄｏｉ：１０．６０４６／ｇｔｚｙｙｇ．２０１２．０３．１７ 基于类别光谱变化规律的土地利用变化检测 １ １，２ １ ３ 王 琰 ，舒 宁 ，龚 颵 ，李 雪 （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；３．中国地震局地震研究所，武汉　４３００７１） 摘要：提出了一种基于类别光谱变化规律的高分辨率遥感图像土地利用变化检测方法。在基准期土地利用图的辅 助下，以像斑为图像分析的基本单位，分别建立不同类别像斑特征在基准期和检测期图像上的分布曲线，通过三次 多项式拟合参数表征上述２个时期特征值分布曲线的变化规律，在此基础上获取变化阈值，进行迭代计算，找出不 符合类别光谱变化规律的像斑，确认为发生变化的像斑。以武汉市局部２００２年、２００５年ＱｕｉｃｋＢｉｒｄ多光谱图像及 相同区域２００２年土地利用图为实验数据，以绿地和城区为例，对上述方法进行验证，证明上述方法有效。 关键词：变化检测；高分辨率；土地利用；像斑；面向对象；类别光谱变化规律 中图法分类号：ＴＰ７５；Ｐ２３７　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－０７０Ｘ（２０１２）０３－００９２－０５ 规律性也是不同的。因此，图像上变化部分，则可以 ０　引言 分为２种情况：不变地物在图像间的光谱变化以及 地物类别变化，而后者是变化检测的主要目的。以 随着传感器技术、计算机技术等的快速发展，获 武汉市区局部２００２年、２００５年Ｑｕｉｃｋｂｉｒｄ多光谱图 取高分辨率遥感图像已成为现实。图像分析处理方 像及２００２年相同区域土地利用图为实验数据，证实 法研究的不断深入使得图像变化检测方法也得到了 了该方法的可行性。 ［１］ 进一步改进和更新 。进入２１世纪以来，以像斑为 单位的高分辨率遥感图像分析方法得到较大发展， １　研究区概况与数据源 逐渐取代了以像元为单位的方法，成为目前主流的 ［２］ 高分辨率图像分析方式 。像斑可以携带有利于 研究区位于Ｅ１１４°１８′～１１４°２０′，Ｎ３０°２９′～３０° ［３］ 图像解译的更多信息 ，这些信息用以构建特征空 ３２′ 之间，为武汉市部分地区。选择２００２年和２００５ 间，使得图像分析方法由像元级别逐步转变为特 年ＱｕｉｃｋＢｉｒｄ多光谱图像，每一时期图像共有蓝、绿、 征级别。基于像斑的变化检测方法往往是通过对 红和近红外４个波段；选择２００２年比例尺为１∶１０ 特征空间的分析从而获取变化检测结果，一般可 ０００相同区域的土地利用图作为验证辅助数据。一 ［４］ 以分成２种：分类后比较法和分类前比较法 。 般认为，用以生成地图的卫星图像的空间分辨率应 分类后比较法优势是在前后期图像光谱差异大时 至少为图上的０．１ｍｍ，用于地图更新的卫星图像空 这种方法仍能进行计算，但主要的局限性在于变 ［７］ 间分辨率应达到图上