实验05 直接比较变化检测.docx

简介：
本实验通过直接比较法进行变化检测，旨在分析和识别图像序列中目标区域的变化情况，适用于遥感影像处理与地理信息系统研究。 实验05：变化检测（直接比较） 本实验主要介绍遥感影像处理中的变化检测技术，特别是直接比较法的原理及其应用。 一、概述 变化检测是对遥感图像数据进行分析与处理的过程，用于确定地表的变化情况。它涉及到变化类型、分布状况以及变化量，需要识别出在不同时间点上地面类型的差异及边界，并提供有关地理对象空间分布和其演变过程中的定性和定量信息。 二、变化检测方法 根据不同的技术手段，可以将变化检测的方法分为三类：图像直接比较法、分类后比较法与直接分类法。1. 图像直接比较法是最常见的策略，它涉及对经过配准的两个时间点上的遥感影像中的像素值进行运算和变换处理，以识别出发生变化的区域。此方法包括但不限于图像差分计算、比值分析、植被指数对比等。 2. 分类后结果比较法则是先分别对不同时段的遥感图象执行分类操作，然后通过对比这些类别来获取变化信息。尽管这种方法的效果依赖于单独进行分类时的标准一致性及精确度，但在实际应用中仍然非常有效且被广泛应用。 3. 直接分类法则结合了图像直接比较法和后处理结果比较法的优点，例如多期主成分分析后的分类方法、组合时间序列的分组策略等。 三、变化信息提取技术 变化信息可以通过多种方式来获取，包括手工数字化手段、屏幕数字化工具、区域生长算法、自动及监督下的影像分类程序以及面向对象特征抽取法和图像分割技巧等等。此外还有手动或自动化阈值划分方法，甚至可以将这些不同策略组合使用以达到最佳效果。 四、ENVI软件中的变化检测功能 在ENVI中已经集成了部分动态监测工具，如直接比较的差分与比值运算模块以及PCA变换等技术，并且允许用户定义自己的处理流程。此外还包括了SPEAR变更探测器在内的多种预处理和分析选项。 五、实验要求 本实验旨在使学生掌握使用直接比较法来进行变化检测的方法和技术应用。提供的数据包括两个时间段的TM图像，这些图象已经进行了快速大气校正，并主要覆盖森林区域的土地利用情况。 六、ENVI软件中的变更监测工具说明 在该软件中，与动态监控相关的功能位于“Change Detection”目录下，具体有五个子选项：差分法（用于实施直接比较）、统计分析模块（进行分类后对比），SPEAR变体检测器以及其他两个工作流处理路径。 七、波段运算解析 ENVI提供的波段数学工具允许用户执行从简单到复杂的图像计算任务。这包括但不限于对像素值的加减乘除操作，或通过IDL语言编写更高级别的算法实现复杂的数据处理逻辑。最终效果是对每个像素点进行相应的数值变换以产生新的影像数据集。