[发明专利]一种生产建设用地的高频次全自动遥感监测方法

说明书

本发明公开了一种生产建设用地的高频次全自动遥感监测方法，涉及遥感监测的技术领域，包括：按照三个不同获取时间的先后顺序将光学遥感影像依次设置为矫正影像、参考影像和检测影像；计算检测影像和参考影像、检测影像和矫正影像之间的土地平整强度，获得第一土地平整强度图像和第二土地平整强度图像；确定土地平整强度最佳阈值，利用阈值法分别提取出第一土地平整强度图像上的生产建设用地和第二土地平整强度图像上的生产建设用地，获得第一检测结果图像和第二检测结果图像，确定最终生产建设用地。本发明可以消除农作物、自然植被、山体及建筑阴影季节性变化导致的误差，实现生产建设用地高频次、全自动监测，显著提高监测精度。

技术领域

本发明涉及遥感监测的技术领域，更具体地，涉及一种生产建设用地的高频次全自动遥感监测方法。

背景技术

违法的生产建设用地侵占了大量优质农田，威胁着耕地红线和国家粮食安全，同时导致水土流失，对生态环境造成了极大破坏。生产建设用地开发在起始阶段通常只涉及土地平整，对环境造成的破坏较小且容易恢复。因此，开展高频次(每星期或每月)的生产建设用地开发监测，及时发现刚刚开始的违法开发行为，对永久基本农田管控、水土保持监管有着至关重要的作用。光学遥感影像可以提供丰富的地物光谱信息，是目前监测土地利用变化的主要数据源。然而，光学遥感监测周期一般较长(一年或多年)，难以及时发现并预防违法生产建设用地的开发，导致被侵占的土地难以恢复，对环境造成的破坏难以逆转。而传统的人工目视解译方法耗时耗人、自动化水平较低，导致监测成本较高、监测效率较低，很难适应高频次的监管任务。近年来，国内外越来越多的遥感卫星陆续发射，如我国高分(GF)系列卫星、欧空局Sentinel-2以及美国Landsat-8等，使遥感影像资源愈发丰富。结合多源光学遥感影像，可以显著提高对地观测频次，使生产建设项目开发实时监管成为可能。通过研究生产建设用地开发初期阶段土地平整导致的光谱变化特征发现，与其它地块相比，生产建设用地通常具有较高的土地平整强度。但是，农作物、自然植被、山体及建筑阴影的季节性变化也可导致土地平整强度较高，与生产建设用地混淆，给生产建设用地的高频次监测带来较多的误报。

2014年1月29日公开的中国专利申请CN103546726A提供了一种违章用地的自动发现方法，包括以下步骤：将不同时相的视频数据进行稳像处理；对稳像后的视频数据进行背景建模，并滤除视频数据中的流动前景，获得每一个预置点在不同时间节点下的背景图片；对背景图片的滤波处理，滤除背景图片中的噪声；将相同预置点不同时相的背景图片与历史背景图片匹配，获得差值图片，提取差值图片的变化特征并判断违章用地是否存在。本发明的技术方案利用数字图像、视频处理技术对目标监控区域的视频数据进行处理，建立标准监控目标背景历史数据库，通过分析比对当前目标背景和历史目标背景，提取差值图片的变化特征，然而农作物、自然植被、山体及建筑阴影的季节性变化也可导致相同的变化特征，发现的违章用地会存在大量误报，监测监督低。

发明内容

本发明为克服上述现有技术生产建设用地检测精度低的缺陷，提供一种生产建设用地的高频次全自动遥感监测方法，可以消除农作物、自然植被、山体及建筑阴影季节性变化导致的误差，实现生产建设用地的高频次、全自动的监测，并显著提高监测精度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种生产建设用地的高频次全自动遥感监测方法，包括以下步骤：

S1：获取待检测区域三个不同时间的光学遥感影像，按照三个不同获取时间的先后顺序依次设置为矫正影像、参考影像和检测影像；

S2：计算检测影像和参考影像之间的土地平整强度，获得第一土地平整强度图像；计算检测影像和矫正影像之间的土地平整强度，获得第二土地平整强度图像；

S3：确定土地平整强度最佳阈值；

S4：根据土地平整强度最佳阈值，利用阈值法分别提取出第一土地平整强度图像上的生产建设用地和第二土地平整强度图像上的生产建设用地，获得第一检测结果图像和第二检测结果图像；