(整理)12-遥感动态监测.

第12章遥感动态监测

本章主要介绍以下内容：

（1）遥感动态监测技术

（2）图像直接比较法工具

（3）分类后比较法工具

（4）林冠状态遥感状态监测实例

（5）农业用地变化监测实例

12.1 遥感动态监测技术

遥感动态监测过程一般可分为三个步骤，

1.数据预处理

（1）在进行变化信息检测前，需要考虑以下因素对不同时相图像产生的差异信息。

●传感器类型的差异：

●采集日期和时间的差异：

●图像像元单位的差异：

●像素分辨率的差异：

●大气条件的差异：

●图像配准的精度：

2.变化信息检测

根据处理过程可分为以下三类：

（1）图像直接比较法

（2）分类后比较法

（3）直接分类法

3.变化信息提取

变化信息提取可以归纳为从图像上提取信息，有以下方法供选择：

●手工数字化法

●图像自动分类

●监督分类

●非监督分类

●基于专家知识的决策树分类

●面向对象的特征提取法

●图像分割

12.2 图像直接比较法工具

ENVI中的图像直接比较法工具包括Compute Different Map工具和Image Difference工具。

12.2.1 Compute Different Map工具

Compute Different Map工具对两个时相的图像作波段相减或者相除，设定的阈值对相减或相除的结果进行分类。

这个工具的详细操作过程如下：

在ENVI主菜单中，选择Basic Tools Change Detection-Compute Difference Map。在Select the Initial State Image文件选择对话框中，从前一时相图像中选择一个波段，单击OK 按钮；在Select the Final State Image文件选择对话框中，从后一时相图像中选择一个与前面

12.2.2 Image Different工具

Image Different工具可以检测两个时相图像中增加和减少两种变化信息，适合获取地表绝对变化信息。它集成在ENVI EX视图下，采用流程化操作方式。首先通过以下方式启动ENVI Zoom视图。

第一步启动Image Difference

(1)在ENVI Zoom中，选择File Open打开july_00_quac.img和

july_06_quac.img图像。

(2)在工具栏中，单击按钮，利用Portal功能浏览这两个图像相同区域地表变化

情况。

(3)在Toolbox列表中，双击Image Difference 选项，打开File Selection 对话框，分

别为Time 1 File选择july_00_quac.img和Time 2 File选择july_06_quac.img。单

击Next按钮，打开Image Difference对话框。

第二步变化信息检测

在Image Difference 对话框中，设置变化信息检测方法。提供两种方法：（1）波段差值

（2）特征指数差

第三步变化信息提取

第四步输出变化信息

12. 3 分类后比较法工具

12. 3.1 Change Detectio Statistics工具

（1）ENVI主菜单中，选择Basic Tools Change Detection Change Detection Statistics。

（2）在Select the Initial State Image文件选择对话框中，从前一时相图像中选择一个波段，单击OK按钮；在Select the Final State Image文件选择对话框中，从后一时相图像中选择一个与前面相同的波段，单击OK按钮，打开Define Equivalent Classes 对话框。

（3）在Define Equivalent Classes对话框，如果两个分类名称一致，系统自动将Initial State Class和Final State Class对应；否则，手动选择。

（4）在左边列表中选择一个分类类别，在右边选择对应分类名称，单击Add Pair 按钮。

（5）重复（4）步骤，直至所有需要分析的分类类别一一对应。单击OK按钮，打开Change Detection Statistics Output对话框。

（6）选择生成图像表示单位。

12. 3.2 Thematic Change工具

(1)在ENVI EX中，选择File Open打开两个分类图像。

（2）在Toolbox列表中，双击Thematic Change选项，打开File Selection对话框，分别为Time 1 Classification Image File选择前一时间的分类图像和Time 2 Classification Image File选择后一

时间的分类图像。单击Next按钮，打开Thematic Change对话框。

（3）在Thematic Change 对话框中，如果两个分类图像中分类数目和分类名称都一样，Only Include Areas that Have Change选项可选，当选择这个选项

时，未发生变化的分类全班归为并命名为“no Change”。单击Next按

钮，进入ClearUp对话框。

（4）C learup对话框的作用是移除椒盐噪声和去除小面积斑块。

（5）单击Next按钮，打开Export对话框。单击Finish按钮，输出结果。

12. 4 林冠状态遥感动态监测实例

林冠是森林与大气相互作用的关键界面，林冠状态主要包括林隙、绿叶生物量、林木树叶量等方面的内容，它反映了森林的健康状况。林冠状态变化包括了自然因子引起的如病虫害、林火、干旱等引起的较大面积的林冠变化、由大风等灾害引起的林隙变化以及树冠和林冠的正常变化等内容。

主要技术路线：对不同实相的同一种植被指数作差值运算得到植被指数差，这些植被指数差能反映两个时间段森林林冠变化状况；确定一定的阈值范围，阈值范围反映监测区森林健康状态情况，即林冠状态的变化，从而提取虫害受灾区域。技术流程如图所示。

ENVI提供SPEAR流程化图像处理工具，它将现有的一些图像处理功能集成在一个界面下，采用流程化的向导式操作方式，包含16个流程化图像处理模块：

●异常检测

●变化检测

●Google Earth连接工具

●图像对地图（Image-map）几何校正