一种基于遗传规划的遥感影像变化检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114842355A(43)申请公布日2022.08.02(21)申请号202210562428.X(22)申请日2022.05.23(71)申请人中国农业科学院农业资源与农业区划研究所地址100081北京市海淀区中关村南大街12号(72)发明人陆苗张胜男温彩运吴文斌杨鹏(74)专利代理机构北京尚德技研知识产权代理事务所(普通合伙)11378专利代理师段泽贤严勇刚(51)Int.Cl.G06V20/13(2022.01)G06N3/12(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种基于遗传规划的遥感影像变化检测方法(57)摘要一种基于遗传规划的遥感影像变化检测方法，其用于对两幅不同时间的相同区域的遥感影像信息进行变化检测，其包括如下步骤，步骤A，通过计算机获取针对同一区域的不同时间的两幅遥感影像信息，并对两幅遥感影像产品采用同一坐标系进行校正。步骤B，在步骤A所选择的两期遥感影像中，选取不少于100个面状样本来作为样本数据。步骤C，基于步骤B所获得的样本数据，利用遗传规划计算用于两幅遥感影像数据比较的阈值函数，进行两期遥感影像的变化检测。本申请所提供的基于遗传规划的遥感影像变化检测方法，能够充分挖掘不同时相影像特征之间的隐含信息，有效提高变化检测的准确率，且检测效率也大大提升。CN114842355ACN114842355A权利要求书1/1页1.一种基于遗传规划的遥感影像变化检测方法，其特征在于，其用于对两幅不同时间的相同区域的遥感影像信息进行变化检测，其包括如下步骤，步骤A，通过计算机获取针对同一区域的不同时间的两幅遥感影像信息，并对两幅遥感影像产品采用同一坐标系进行校正，步骤B，在步骤A所选择的两期遥感影像中，选取不少于100个面状样本来作为样本数据，选择样本的方式包括目视解译和实地调查。步骤C，基于步骤B所获得的样本数据，利用遗传规划计算用于两幅遥感影像数据比较的阈值函数，进行两期遥感影像的变化检测，遗传规划的参数如下，2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，遥感影像为Landsat‑8卫星影像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤A中，所述坐标系为UTM‑WGS84投影坐标系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C中，用于两幅遥感影像数据比较的阈值设置为0。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C中，终端集中选用第2‑7波段数据来构造阈值函数，终端集中的随机数为0～1范围内的随机常数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C中，对于步骤B所获得的样本数据，其中70％用于训练，30％用于验证。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤C中，适应函数定义如下其中，TP和TN分别表示正确地检测为变化和不变区域的样本数，FP和FN是错误的预测为变化区域和不变区域的样本数。上述公式表示了正确分类的样本数量和样本总数之间的比率。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C中，对于沿海地区，终端集中选用第1‑7波段数据用于构建阈值函数。2CN114842355A说明书1/8页一种基于遗传规划的遥感影像变化检测方法技术领域[0001]本发明涉及地理信息技术领域，特别涉及一种基于遗传规划进行多时相遥感影像数据变化情况进行检测的方法。背景技术[0002]地表覆盖在自然和人文因素的影响下，每时每刻都处在动态变化之中，随着人类生活生产范围不断扩大，人类活动对地表覆盖的改变尤为明显。变化检测是通过在不同时间观察同一对象来识别其状态差异的过程。随着遥感技术的发展，遥感影像的变化检测已广泛应用到各个领域。例如，利用遥感影像变化检测可以进行土地覆盖变化研究、城市用地变化研究、生态系统监测以及对地震、泥石流、洪水等自然灾害进行评估和军事侦察等。[0003]对于地表覆盖变化情况检测的方法，根据影像是否需要分类，可以分为直接比较法和分类后比较法两大类。因为分类后比较法分类费时费力,且容易误差累积出现不合理变化类型(如城市变为水田)，所以直接比较法使用更为广泛。[0004]直接比较法分为代数法和变换法。代数法是通过计算遥感影像对应波段之间的代数特征来度量变化强度，例如差值法、比值法、变化向量分析(ChangeVectorAnalysis，CVA)、相关系数法(CorrelationCoefficient，CC)等。其中，CVA(Malila1980)是利用距离测度来计算差分图的方法，与其他代数法相比，CVA可以利用较多甚至全部波段来探测变化像元,并提供变化像元的类型信息，因而具有自身的独特性，这在已有的研究中得到了充分证实(Singhetal.2021，ChenandChen2016，张沁雨etal.2