遥感动态监测
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遥感变化检测技术
• 遥感变化检测就是从不同时期的遥感数据中，定量地分 析和确定地表变化的特征与过程。 • 检测方法
光谱特征变异法
• 同一地物反映在一时相影像上的信息与其反映在另外时 相影像上的光谱信息是一一对应的。当将不同时相的影 像进行融合时，如同一地物在两者上的信息表现不一致 时，那么融合后的影像中此地物的光谱就表现得与正常 地物的光谱有所差别，此时称地物发生了光谱特征变异 ，我们就可以根据发生变异的光谱特征确定变化信息。
• 结果
森林开采区域
练习：流程化动态监测工具——Thematic Change
Workflow
• 数据：两个时相的土地利用图
ag_08_maxlike.img ag_09_maxlike.img
• 处理
工具：ENVI的Thematic Change Workflow工具结果
• 结果
前一时相影像
后一时相影像
假彩色合成影像
多波段主成分分析法
• 当地物属性发生变化时，必将导致其在影像某几个波段 上的值发生变化，所以只要找出两时相影像中对应波段 值的差别并确定这些差别的范围，便可发现变化信息。 在具体工作中将两时相的影像各波段组合成一个两倍于 原影像波段数的新影像，并对该影像作PC变换。由于变 换结果前几个分量上集中了两个影像的主要信息，而后 几个分量则反映出了两影像的差别信息，因此可以试着 抽取后几个分量进行波段组合来发现变化信息。
前时相影像
后时相全色影像
波段替换影像
信息提取技术
• 手工数字化法
屏幕数字化 区域生长法
• 图像自动分类
监督分类 非监督分类 手工阈值分割 自动阈值分割
• 组合法
多时相主成分分析法检测 面向对象特征提取变化信息
练习：图像直接比较法 — Change Detection Difference
前一时相TM影像
后一时相SPOT影像
特征变异影像
假彩色合成法
• 由于地表的变化，相同传感器对同一地点所获取的不同 时相的影像在灰度上有较大的区别。在进行变化信息的 发现时，将前、后两时相的数据精确配准，再利用假彩 色合成的方法，将后一时相的一个波段数据赋予红色通 道，前一时相的同一波段赋予蓝色和绿色通道。利用三 原色原理，形成假彩色影像。其中，地表未发生变化的 区域，合成后影像灰度值接近，而土地利用发生变化的 区域则呈现出红色，即判定为变化区域。
图像直接比较法
• 图像差值法、图像比值法、主成分分析法、光谱特征变异法、假彩 色合成法、波段替换法、变化矢量分析法、波段交叉相关分析以及 混合检测法等
分类后结果比较法 直接分类法
• 多时相主成分分析后分类法
图像差值法
• 图像差值法就是将两个时相的遥感图像相减。 • 原理：图像中未发生变化的地类在两个时相的遥感图像 上一般具有相等或相近的灰度值，而当地类发生变化时 ，对应位置的灰度值将有较大差别。因此在差值图像上 发生地类变化区域的灰度值会与背景值有较大差别，从 而使变化信息从背景影像中显现出来。
• 生成掩膜图像
练习：流程化动态监测工具——Image Change
Workflow
• 数据： TM数据
july_00_quac.img july_06_quac.img
• 处理过程
工具选择：Image Change Workflow工具 方法选择：采用NDVI差值 变化信息提取：设置阈值范围提取森林采伐区域
Map
• 单波段间的差异运算
减法 除法
• 数据预处理
相对大气校正 像元归一化处理 像元单位标准化处理
• 变化等级的量化
阈值划分 直接分割结果
练习：分类后比较 — Change Detection
Statistics
• 变化类型的差异分析 • 变化统计
像素 百分比 面积统计
耕地利用变化
本节收获
• 了解遥感变化检测基本原理、方法和流程 • 学习ENVI中两大类变化检测工具：直接比较法和分类后 比较法
图像分类后比较法
• 该方法的核心是基于分类基础上发现变化信息。即首先 运用统一的分类体系对每一时相遥感影像进行单独分类 ，然后通过对分类结果进行比较来直接发现土地覆被等 的变化信息。
前时相影像分类结果
后时相影像分类结果
分类比较法结果
波段替换法
• 在RGB假彩色合成中，G和B分量用前时相的两个波段， 用后一时相的一个波段影像组成R分量，在合成的RGB假 彩色图像上能够很容易地发现红色区域即为变化区域 。