基于ZY-3影像的土地利用变化检测研究—以青岛市李沧区为例

摘要

土地资源的有效利用关乎着国家经济的可持续健康发展与科学的决策和管理，而土地利用变化检测已成为全球的重要研究内容。随着遥感卫星的发展，应用遥感技术对土地利用变化信息进行监测已成为最为经济有效的方式。现如今随着卫星影像分辨率的提高，传统的遥感影像处理技术会有一些弊端，同时利用遥感影像进行土地利用变化检测也需要进行新的探索，寻找适合高分辨率影像的应用方法和设计适宜的变化检测技术路线。　　本文选取青岛市李沧区不同时期资源三号影像进行探究，以多尺度分割为关键技术，根据地物类别的最优分割尺度建立不同的尺度层，并在各分割层提取相应的地物类别，进而对不同时期影像分类结果作变化检测，分析地物类别的具体变化情况，为相关部门了解土地变化情况和宏观调控提供支持，主要研究内容如下：　　（1）在应用多尺度分割技术的基础上，通过对比研究选取Canny边缘检测算子提取出的边缘参与多尺度分割，分割结果表明在Canny算子所提取的边缘参与下，如道路对象的分割边界更趋近于地物的真实边界，在一定程度上有助于提高分类结果的精度。　　（2）在使用模糊分类对影像进行分类，为提高影像分类精度，在对象分割时探究波段权重和异质性因子的权重，充分分析对象各种特征信息的同时，如光谱信息、纹理信息以及自定义等特征，建立相应的分类规则，寻找各特征的最佳组合方式，以提高分类结果的精度。 本文影像分类结果Kappa系数分别为0.85和0.82，表明分类结果具有很高的一致性，基本与实际地物相符。　　（3）根据分类结果矢量采用联合分析，通过字段计算器和Python语言定义变化类型，统计各地物具体转化情况，分析发生变化的原因，最后使用变化误差矩阵对检测结果进行评价，通过计算，变化检测结果的总体检测精度为90%，Kappa系数为0.78，结果表明本文检测结果具有较高的一致性。本文变化检测无需人工确定变化阈值，不受主观影响，对于地物类别的实际变化情况具有一定的参考作用，也可为相关部门了解土地详细利用情况的提供一定的数据支持。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外变化检测研究现状

1.3目前变化检测方法存在的问题

1.4论文内容和技术路线

1.5 论文章节安排

2 研究区概况与数据预处理

2.1 研究区概况

2.2 数据预处理

2.3 本章小结

3 遥感影像变化检测

3.1 遥感变化检测含义

3.2 遥感变化检测方法

3.3 变化检测试验与分析

3.4 变化检测精度评价

3.5 本章小结

4 变化检测的关键技术

4.1 遥感影像分割技术

4.2 多尺度分割技术

4.3 面向对象的遥感信息提取技术

4.4 影像对象分类技术

4.5 分类结果的精度评价

4.6 本章小结

5 试验与分析

5.1 地物边缘信息提取

5.2 影像对象最优尺度的确立

5.3 地物信息提取

5.4变化检测

5.5 变化检测精度评定

5.6 本章小结

6 结论和展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

致谢

参考文献