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《武汉大学》 2005年 博士论文
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基于遥感影像与GIS数据的变化检测理论和方法研究

张晓东  
【摘要】:利用卫星复轨的重复观测能力,对地表覆盖变化进行检测研究是遥感领域研究的重要内容,在遥感发展初期就引起了人们的注意。自然环境的时空变化、地球系统的四大圈层相互作用以及人类的各种活动每天都在改变着地表景观及其利用形式。这些变化将对地球资源与环境产生深远的影响,因此及时、有效地监测地表变化,更新相关的地理信息系统,对遥感影像变化检测技术提出了迫切的需求。当代遥感技术已经进入一个能够快速、及时提供多种对地观测数据的新阶段,每天接收的数以TB计的数据,为遥感影像变化检测实施提供了丰富的数据源。日趋丰富和完善的基础、专题空间信息产品为遥感影像变化检测研究提供了新内容。然而,要达到随时随地回答地球表层所发生的变化,依然有许多问题需要解决。因此,遥感影像变化检测近年来成为遥感研究的热点之一,顺应这一需求和发展开展遥感影像变化检测研究无疑有着重要的理论和现实意义。 本文在全面分析、总结国内外研究成果的基础上,对不同的遥感影像变化检测观点和概念进行了分析、总结,使之系统化。建立了遥感影像变化检测的基本概念,分析了变化检测的基本类型,归纳了处理模型和处理步骤。根据空间信息的多样性扩展了遥感影像变化检测的概念,试图使之能够涵盖所有类型的空间信息变化检测。相应地对变化检测的数学模型和一般处理步骤也进行了归纳和完善。 全面回顾、归纳了现有遥感影像变化检测方法,阐述了常用方法的基本原理,对它们各自的优、缺点进行了分析。结果认为,不存在一般意义上的最佳变化检测方法,要根据具体的应用目的和数据情况进行选择。 遥感与GIS集成变化检测分析是变化检测技术发展的方向之一,顺应这一趋势研究并提出了一种基于遥感与GIS结合的变化检测方法,这种方法属于遥感与GIS较低层次的集成。在这种新方法中,提出了一种基于多边形面积填充率的遥感影像变化检测阈值自适应确定方法。应用该方法对北京市某区域的资源二号卫星遥感影像进行了实验,结果精度达到了80%左右。这一思想被应用于北京市变化检测系统,一年多的业务化运行结果表明该方法是适用的,能够满足这


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