[发明专利]基于时序影像的生态环境变化斑块快速检测方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于时序影像的生态环境变化斑块快速检测方法和装置，属于环境监测领域。该方法首先对获取的影像进行预处理，然后利用光谱、几何、纹理等特征对当前影像进行分割，获取当前影像的斑块分布；依据获取的当前影像的斑块矢量边界对历史影像进行分割，获取历史影像的斑块；把当前影像和历史影像对应斑块进行变化比较，根据变化程度标记该斑块为不变斑块或变化斑块；对所有变化斑块进行统计，获取变化斑块的位置、数量、分布及变化斑块的面积、最大值、最小值、均值等特征。该方法不依赖于先验知识及人工判读，可自动、快速识别出影像的变化区域，为海岸带生态环境变化检测及生态破坏监管提供支撑。

技术领域

本发明涉及环境监测领域，特别是指一种基于时序影像的生态环境变 化斑块快速检测方法和装置。

背景技术

随着国家生态文明建设的不断加强，对生态环境的变化尤其是生态破 坏行为的及时发现，已成为当前生态环境保护领域重要的工作之一。生态 环境变化检测是生态环境监管的基础和前提。为及时发现生态环境变化情 况，获取生态破坏行为的空间位置和面积，开展生态环境变化检测是重要 的一环。

传统的生态环境变化检测及生态破坏行为的发现，依靠工作人员现场 检查。随着遥感技术的发展，凭借遥感技术的宏观、客观、及时等特点， 海量遥感影像成为发现生态环境变化及生态破坏行为的重要线索之一。

目前基于遥感影像的生态环境变化检测及生态破坏的人类活动斑块 识别，利用计算机及图像处理软件，采用人机交互的方式对人类活动进行 目视解译和提取，该方法提取的人类活动图斑依赖于解译人员的经验丰富 程度，提取结果的稳定性和可靠性较差且非常耗时间，人类活动疑似斑块 提取的效率较低，不能满足生态保护红线及时发现人类活动需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于时序影像的生态环境变化 斑块快速检测方法和装置，本发明实现了人类活动变化斑块的全自动化、 精确、快速的提取，为生态保护红线的人类活动监管提供技术支撑。

本发明提供技术方案如下：

一种基于时序影像的生态环境变化斑块快速检测方法，所述方法包括：

S1：获取包含待检测区域的遥感影像，所述遥感影像包括当前遥感影 像以及至少一幅历史遥感影像；

S2：对所述遥感影像进行预处理；

S3：利用矢量边界对预处理后的遥感影像进行裁剪，得到待检测区域 的当前遥感影像和待检测区域的历史遥感影像；

S4：依据光谱特征、几何特征、纹理特征中的一种或几种对待检测区 域的当前遥感影像进行分割，得到经过分割后的当前影像的地物斑块；

S5：利用当前影像的地物斑块对待检测区域的历史遥感影像进行裁剪， 得到经过裁剪后的历史影像的地物斑块；

S6：将当前影像的地物斑块与相同位置的历史影像的地物斑块进行变 化比较，将变化超过一定程度的地物斑块标记为变化斑块；

S7：对得到的变化斑块进行统计，获取变化斑块的统计特征，所述统 计特征包括变化斑块的数量、总面积、最大变化斑块面积、最小变化斑块 面积、平均变化斑块面积中的一种或多种；

S8：对得到的变化斑块按照统计单元进行统计，得到不同统计单元的 变化斑块的统计特征，所述统计单元包括行政区划或生态功能分区或自然 保护地边界。

进一步的，所述S6包括：

S61：对当前影像的每一个地物斑块，将该地物斑块的每个像元与相 同位置的历史影像的地物斑块的每个像元做差值运算，得到每一个地物斑 块的差值影像；

S62：将每一个地物斑块的差值影像分别进行主成分分析，得到每一 个地物斑块的差值影像的第一主分量；