[发明专利]基于历史本底和现时遥感影像的自动变化检测方法和系统

说明书

本发明公开了基于历史本底和现时遥感影像的自动变化检测方法和系统，包括以下步骤：整理历史本底数据，以历史本底数据为引导，将新时期遥感影像数据进行多尺度分割；计算多尺度分割结果；统计分析计算得出的多维特征，查找每个类别中特征维度上的离群点，将其标记为第一疑似变化图斑；根据所述第一疑似变化图斑通过决策建模得到不同变化概率的第二疑似变化图斑，将所述第二疑似变化图斑去除伪图斑。本发明有益效果：不仅避免了传统解译和分析方法中通过人工选样本的主观性，而且灵活的运用统计分析方法解决遥感监测问题；提高变化检测的精度；针对不同的地物变化检测场景，选择不同特征，通过统计分析方法，检测出变化图斑；提高变化发现的正检率。

技术领域

本发明涉及遥感技术领域，具体来说，涉及一种基于历史本底和现时遥感影像的自动变化检测方法和系统。

背景技术

利用遥感的技术手段进行变化检测，是目前遥感领域研究的热点之一。随着遥感影像时间分辨率、空间分辨率的不断提高，结合同一地表区域的多时期影像及辅助数据，展开变化检测应用，有着非常重要的实际意义。

遥感影像变化检测的方法分两大类：基于像素的影像变化检测和基于特征的影像变化检测，其中，基于像素的影像变化检测是直接利用影像信息获取变化区域，优点是方法简单、速度快，容易获得变化区域，常见方法包括代数运算法、变化向量分析法、空间变换法和分类比较法，但是，在实际应用过程中，基于像素的多时期遥感影像变化检测，存在问题有：以“像素”为分析单元展开变化检测，容易出现过多的“椒盐”图像上的伪变化，需要后期大量的人工交互处理工作；多时期影像变化检测过分依赖于影像质量，前期预处理工作较多。传统的多期影像变化检测，对影像质量的数据源、辐射差异、时相差异有比较严格的要求；传统基于像素的多期影像的检测方法有一定的局限性。基于像素的变化检测仅考虑原始影像本身的光谱信息，分析特征过少。此外，变化检测方法中，代数运算法、变化向量分析法和空间变换法，存在阈值确定困难的问题，分类比较法，存在自动化程度和检测精度低的难题；传统基于像素的多期影像的检测场景普适性不广。传统的影像变化检测，仅能检测出图像上的变化区域，没有针对性的应用场景；基于特征的变化检测，分析单元为单个的检测对象，可以利用对象的特征展开变化分析。利用对象为单元进行变化检测，能够规避了“像素”椒盐现象，并且能够获取对象多维度的特征信息，有针对性的展开变化分析，此外，随着土地利用覆盖数据的逐年积累，一些研究学者不再仅限于单纯依赖遥感影像进行变化检测，2009年，Xian等挖掘了历史土地覆盖数据和历史期高分遥感影像中的信息，但仍是基于像元且面向中等分辨率的遥感影像土地覆盖变化检测。2015年，杨晓梅提出一种基于历史数据挖掘的高分遥感影像土地覆盖变化检测方法，但是变化检测过于依赖两期影像的辐射差异，并且对后期的伪图斑没有进行分析和处理。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于历史本底和现时遥感影像的自动变化检测方法，能够充分挖掘土地利用覆盖的历史信息，结合高分遥感影像的多维特征，提升变化检测的精度和普适性。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于历史本底和现时遥感影像的自动变化检测方法，包括以下步骤：

整理历史本底数据，以所述历史本底数据为引导，将新时期遥感影像数据进行多尺度分割；

计算多尺度分割结果；

统计分析计算得出的多维特征，查找每个类别中特征维度上的离群点，将其标记为第一疑似变化图斑；

根据所述第一疑似变化图斑通过决策建模得到不同变化概率的第二疑似变化图斑，将所述第二疑似变化图斑去除伪图斑。

进一步地，以所述历史本底数据为引导，将新时期遥感影像数据进行多尺度分割包括，

将所述新时期遥感影像数据划分为若干区域块；