基于SAR时间序列的建设用地扩展监测——以常州市新北区为例

摘要

随着城市化进程的不断加快,城市范围不断扩展,快速、准确掌握建设用地的变化对于城市的可持续发展至关重要。合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)影像由于不受天气影响可以及时获取对地观测影像,使得基于SAR时间序列的建设用地扩展监测成为可能。SAR时间序列在发生建设用地扩展过程中存在2种时间序列形态结构,本文命名为“Z”形结构和“V”形结构,针对以往研究中只考虑“Z”形结构未考虑“V”形结构的情况,本研究提出一种基于时间序列自适应分段的建设用地扩展监测方法。对原始时间序列进行自适应分段,使用分段平均值作为特征值,最后使用决策树提取建设用地扩展区域。经验证,方法的正确率为89.60%,完整率为92.73%。研究表明:本文提出的方法能有效地监测建设用地扩展,相对于动态时间弯曲(dynamic time warping,DTW)方法,正确率提高1.80百分点,完整率提高1.27百分点;常州市新北区在2015—2019年间,建设用地共增加557.96 hm^2,主要扩展方向为南和东南方向。