[发明专利]基于高分辨率遥感影像的地物变化监测方法

说明书

本发明涉及一种基于高分辨率遥感影像的地物变化监测方法，包括：获取地物变化前后两个不同时相的高分辨率遥感影像，分别记为第一影像和第二影像，并对第一影像和第二影像进行配准；以第一影像为基准，对第二影像进行辐射归一化处理；得到第一影像中全部像元在两个时相上的变化差异值；识别第一影像和第二影像中的阴影像元；根据变化差异值和阴影像元对第一影像和第二影像进行面向对象的变化区域提取，得到地物变化监测结果。本发明能够根据地物变化前后两期不同的高分辨率遥感影像高效地提取变化区域，大大减少人工劳动时间，且能够抑制影像配准偏差和地物阴影对于地物变化监测结果造成的影响和“椒盐噪声”的产生，提高了地物变化监测的准确度。

技术领域

本发明涉及卫星遥感技术领域，特别是涉及一种基于高分辨率遥感影像的地物变化监测方法。

背景技术

地物变化监测是利用同一地理区域不同时间点获取的两张或多张遥感影像来发现地球表面所发生的变化的过程。随着卫星遥感技术的不断发展，卫星遥感技术成为宏观研究环境变化的重要手段之一，其在环境监测、资源管理、灾害预报、重大工程监理、国防安全等领域发挥着重要作用。

以往基于像元的遥感变化监测技术存在此类不足：①在应用于高分辨遥感影像时，受限于“异物同谱”和“同物异谱”的影响，识别精度不高，且易产生“椒盐”噪声；②不能针对配准偏差提供有效的解决方案，尤其在高分辨率影像中，易受到配准偏差的影响而导致“伪变化”的检出；③通常未考虑阴影对于变化监测结果的影响，尤其是在建筑物密集的城区，将阴影变化部分错判为真实变化。

发明内容

基于此，有必要针对以往基于像元的遥感变化监测技术存在的不足，提供一种基于高分辨率遥感影像的地物变化监测方法。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种基于高分辨率遥感影像的地物变化监测方法，包括以下步骤：

获取地物变化前后两个不同时相的高分辨率遥感影像，分别记为第一影像和第二影像，并对所述第一影像和所述第二影像进行配准；

以所述第一影像为基准，对所述第二影像进行辐射归一化处理；

计算所述第一影像中待研究像元i的特征向量与所述第二影像中以所述待研究像元i对应的像元i'为中心的邻域内所有像元的特征向量之间的欧式距离，并以最小欧式距离作为所述待研究像元i在所述第一影像和所述第二影像中的变化差异值，将所述待研究像元i遍历所述第一影像中的全部像元后，得到所述第一影像中全部像元在两个时相上的变化差异值；

识别所述第一影像和所述第二影像中的阴影像元；

根据所述变化差异值和所述阴影像元对所述第一影像和所述第二影像进行面向对象的变化区域提取，得到地物变化监测结果，该过程包括以下步骤：

分别计算所述第一影像和所述第二影像中每一个对象单元内的所述阴影像元占对应所述对象单元内像元总数的比值；所述第一影像和所述第二影像包括预设数量的所述对象单元，且所述第一影像和所述第二影像对应的所述对象单元一致，所述对象单元通过以下方式获得：以所述第一影像或者所述第二影像作为待分割影像，采用影像分割方法对所述待分割影像进行分割处理，得到预设数量的所述对象单元；

计算所述第一影像中每一个所述对象单元内全部像元的所述变化差异值的均值；

以任意一个所述对象单元作为待研究对象单元，判断所述第一影像中所述待研究对象单元对应的比值是否小于阴影判别阈值、所述第二影像中所述待研究对象单元对应的比值是否小于所述阴影判别阈值、所述第一影像中所述待研究对象单元对应的均值是否大于变化判别阈值，若是，则将所述待研究对象单元对应的区域判别为变化区域；

将所述待研究对象单元遍历全部所述对象单元后，得到地物变化监测结果。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：