[發明專利]一種基于光譜斜率差異檢測地表覆蓋變化的方法

有效

• 申請號: 201310020316.2
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103049916A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 陳軍;陸苗;陳利軍
• 申請（專利權）人: 國家基礎地理信息中心
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 嚴勇剛

1.一種基于光譜斜率差異檢測地表覆蓋變化的方法，所述方法用于對同一地點的兩個不同時刻的Landsat圖像進行地表覆蓋變化檢測，從而測定所述地區發生地表覆蓋變化的區域范圍，所述兩個不同時刻分別為T1、T2時刻，其特征在于，所述方法包括如下步驟，

A、將同一地點的Landsat圖像的六個波段的光譜數據依據波譜連接成五個光譜段，分別針對所述T1、T2時刻的Landsat圖像的每個點位，計算每個光譜段的斜率，光譜段（n,n+1）的斜率計算公式如下：

k(n,n+1)=ΔrefΔλ=refn+1-refλn+1′-λn′]]>

其中，Δref是波段n+1和波段n的反射率差值，Δλ是波段n+1和波段n的波段長度之差，λ′_n是歸一化后無量綱的第n波段波長，λ′_n的計算公式如下：

λn′=λn-min(λ)max(λ)-min(λ)]]>

其中，λ_n是第n波段的波長，min(λ)是所述Landsat圖像的所有波段中波長的最小值，max(λ)是所述Landsat圖像的所有波段中波長的最大值，λ_n、min(λ)、max(λ)的單位均為微米；

B、根據步驟A中的斜率計算公式，分別計算所述T1、T2時刻的Landsat圖像的每個點位的各波段的斜率，形成斜率向量，T1時刻的斜率向量是K_i=(_ki_(1,2),k_i(2,3),...，k_{i(n，n+1)})^T，T2時刻的斜率向量是k_j=(k_{j(1，2)},k_k(2,3)，...,k_j(，n+1))^T，

通過斜率向量的絕對距離計算斜率變化強度，計算公式如下：

dK=Σn=15|Δk(n,n+1)|=Σn=15|ki(n,n+1)-kj(n,n+1)|=Σn=15|refi,n+1-refi,nλn+1′-λn′-redj,n+1-refj,nλn+1′-λn′|]]>

=Σn=15|(refi,n+1-refj,n+1)-(refi,n-refj,n)λn+1′-λn′|]]>

其中，ref_i，n+1和ref_i,n是T1時刻第n+1波段和第n波段的反射率，ref_j，n+1和ref_j,n是T2時刻第n+1波段和第n波段的反射率，對應波段的歸一化波長分別是λ_n+1和λ_n；d_K是兩斜率向量的變化強度；

C、根據步驟B中計算出的所述T1、T2時刻的Landsat圖像的每個點位的斜率變化強度計算結果d_K，通過設置閾值確定所述Landsat圖像中的地表覆蓋變化區域和地表覆蓋不變區域。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括如下步驟D，用于確定地表覆蓋變化區域的地物變化類別，所述步驟D為，根據已知的各種地物特征點及其所對應變化類型的斜率變化特征數據，利用地表覆蓋變化區域的像素和上述已知的變化類型斜率變化特征數據的比對，確定出所述像素的變化類型，從而確定出步驟C中所述Landsat圖像中的地表覆蓋變化區域的每個像素的地物變化類型。