[發明專利]一種考慮變化過程的地表覆蓋連續變化檢測方法

有效

• 申請號: 201810519610.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108875146B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 邱炳文;燕雄飛
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及一種考慮變化過程的地表覆蓋連續變化檢測方法，首先建立植被指數時序數據，建立表征地表覆蓋變化過程的植被峰度時序曲線圖，接著利用Logistic模型對植被峰度時序曲線進行模型擬合，依據Logistic模型參數將地表變化過程設置為突變型、漸變型和穩定型，進而針對突變型、漸變型兩種地表變化過程，結合植被峰度變化量，建立考慮地表變化過程的地表覆蓋連續變化檢測技術流程方法。本發明充分考慮地表變化過程，將體現變化過程的模型參數納入地表覆蓋變化區域提取，具有時空連續性好、魯棒性強以及自動化程度相對較高等優點。

技術領域

本發明涉及遙感信息處理領域，特別是一種考慮變化過程的地表覆蓋連續變化檢測方法。

背景技術

土地是人類以及其他動植物賴以生存和發展的最基本的自然資源。隨著人口的快速增長以及城市化進程加速，各種人類土地利用導致翻天覆地的地表覆蓋變化，由此也引發一系列的資源與生態環境問題。如城市化占用大量優質耕地，能否有效地保護耕地紅線從而確保糧食安全是一個嚴重的問題。地表覆蓋變化導致的全球環境變化，已經成為全球變化的重要組成部分。快速準確獲取地表覆蓋變化信息，對于自然資源管理以及可持續利用至關重要。隨著遙感影像數據的不斷豐富，基于時序遙感影像的地表覆蓋變化檢測技術備受關注。

目前已有不少基于時序遙感數據開展地表覆蓋變化檢測的技術方法。如：Landsatbased detection ofTrends in Disturbance and Recovery (LandTrendr)、VegetationChange Tracker(VCT),the Breaks for Additive Season and Trend(BFAST),theContinuous Change Detection and Classification(CCDC)(Zhu,2017)等等。目前多數基于時序遙感數據的地表覆蓋變化檢測技術，多偏重森林干擾方面。雖然少數基于時序遙感數據開展地表覆蓋變化檢測技術如CCDC能同時檢測多種地表覆蓋變化，但CCDC需要數據驅動以及基于Sin()的模型假設并不一定能合適刻畫所有地表覆蓋類型的年內變化特征。因此，基于時序遙感影像的地表覆蓋變化檢測急需新的技術與方法突破。

基于時序遙感數據的地表覆蓋變化檢測技術的思路，通常通過設計模型或指數，然后依據模型參數或指數大小，通過設置閾值來確定變化與未變化像元。這種方法思路的理論基礎是：變化發生前后時刻模型參數或指數將發生較大變化，由此可以依據變化前后兩個時刻的差異來確定是否發生地表覆蓋變化。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種考慮變化過程的地表覆蓋連續變化檢測方法，不僅僅依據變化前后兩個時刻模型參數或指數的差異，而是綜合考慮整個研究時段內地表覆蓋變化過程，從而更好地檢測地表覆蓋變化區域。

本發明采用以下方案實現：一種考慮變化過程的地表覆蓋連續變化檢測方法，具體包括以下步驟：

步驟S1：建立一年以上連續年份的植被指數時序數據集；

步驟S2：對像元進行逐年的植被峰度計算；

步驟S3：生成表征地表覆蓋變化過程的植被峰度時序曲線圖；

步驟S4：利用Logistic模型對植被峰度時序曲線進行模型擬合；

步驟S5：將地表變化過程設置為突變型、漸變型和穩定型；

步驟S6：對于符合突變型與漸變型地表變化過程的像元，提取其突變型或漸變型地表變化過程的植被峰度變化量；

步驟S7：根據步驟S6得到的植被峰度變化量判斷當前像元是否為地表覆蓋變化區域；

步驟S8：重復步驟S1至S7進行研究區域逐像元的檢測，實現研究區域地表覆蓋連續變化檢測，獲得地表覆蓋變化區域圖。