城市目标变化检测及分析

8．3　城市目标变化检测及分析

城市目标变化检测是通过不同时相的遥感影像的变化信息的识别和提取，获取城市变化过程。城市遥感影像的变化检测目前已经得到广泛的应用，如城市的扩张、违法用地等。针对城市目标的变化检测，一般采用高分辨率卫星影像或航空影像，因此，采用像素级变化检测方法，即能满足检测违章建筑、道路变更等需求的精度要求。以比值法为例，先对两幅输入影像做比值，得到中间结果，再对中间结果进行分割，得到一幅二值影像作为最终结果。两幅影像计算比值时，取以某像素为中心点的适当大小窗口的平均像素值代替此像素值计算比值。对于变化区域，比值会远大于或远小于1。我们将比值限定在0～1之间，即如果某对同名像素比值大于1，则取其倒数作为比值结果，由中间结果均值乘以经验系数来确定阈值。从计算时间上看，这种改进的比值法耗时很短，从精度上看，检测出了所有变化区域，且误检区域很少，效果比灰度差值法、矩特征差值法、影像回归差值法、归一化影像差值法、相关系数法都要好。表8-1对以上六种方法作了综合比较。针对图8-4所示的武汉市某地2002年和2004年QuickBird影像，比值法变化检测结果如图8-5所示。图8-6和图8-7分别为建筑物和道路的变化检测结果示例。

表8-1　　　　　　六种像素级变化检测方法比较

图8-4　变化检测数据源

图8-5　比值法变化检测结果

图8-6　建筑物变化区域放大后的检测示例

图8-7　道路变化区域放大后的检测示例

这种变化检测方法也适合于流域水面的变化检测，如用于检测洪水变化，图8-8为根据1998年气象卫星遥感影像变化检测结果制作的长江中游洪涝灾害分布图。

图8-8　根据1998年气象卫星遥感影像变化检测结果制作的长江中游洪涝灾害分布图