基于纹理特征的高分辨率遥感影像灾害监测应用.pdfVIP

第２９ 卷第３期 灾　害　学 Ｖｏｌ２９ Ｎｏ３ 　 ２０１４ 年７ 月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＡＴＡＳＴＲＯＰＨＯＬＯＧＹ Ｊｕｌ２０１４ 王丽涛，王世新，周艺，等．基于纹理特征的高分辨率遥感影像灾害监测应用［Ｊ］．灾害学，２０１４，２９（３）：９７ －１０１． ［Ｗａｎｇ Ｌｉｔａｏ，ＷａｎｇＳｈｉｘｉｎ，ＺｈｏｕＹｉ，ｅｔａｌ．Ｒｅｍｏｔｅ ＳｅｎｓｉｎｇＣｈａｎｇｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ＢａｓｅｄｏｎＴｅｘｔｕｒｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ Ｄｉｓ ａｓｔｅｒ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣａｔａｓｔｒｏｐｈｏｌｏｇｙ，２０１４，２９（３）：９７ －１０１．］ 基于纹理特征的高分辨率遥感影像灾害监测应用 王丽涛，王世新，周　艺，刘文亮，王　峰，王福涛 （中国科学院遥感与数字地球研究所，北京 １００１０１） 摘　要：变化检测方法作为遥感信息获取的主要技术手段之一，在灾害监测中已得到了一定应用。然而基于遥 感图像灰度信息的变化检测方法，其阈值选取受到传感器和环境因素引起的“伪变化”信息影响。由于纹理特征 具有移不变特性，可以利用地物空间结构信息开展变化检测，从而避免图像灰度“伪变化”信息的影响。该文在 现有变化检测技术流程之上，通过纹理特征参数的分析，结合基于贝叶斯的图像阈值分割技术，建立了基于纹 理特征的高分辨率遥感影像变化检测方法，并应用在汶川地震前后的福卫－２影像，与基于光谱影像的变化检测 方法进行了分析对比。 关键词：纹理特征；遥感图像；灾害监测；变化检测 中图分类号：ＴＰ７５１；Ｘ４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１０００－８１１Ｘ（２０１４）０３ －００９７ －０５ ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１０００－８１１Ｘ２０１４０３０１８ 　　我国是世界上自然灾害最多、灾损最严重的 特征变化在不同时期引起的像元光谱响应的变 ［７］ 国家之一，涉及灾害种类多、范围广、程度深、 化 。然而不同时期的遥感图像灰度信息受到来 危害大，给我国社会经济发展和人民财产安全带 自遥感平台和环境等因素影响，如传感器参数、 来了极大的危害，每年因遭受各类自然灾害死亡 太阳角度、大气条件等［８－９］，使得基于图像灰度信 ［１］ ［１０］ 人口均在千人以上 。民政部、国家减灾委员会 息的变化检测阈值难以准确获取 ，从而影响了 公布，我国仅２０１３ 年上半年各类自然灾害共造成 遥感变化检测的精度。 全国 １５ ２４７４ 万人次受灾，直接经济损失达 除光谱信息外，纹理是遥感影像，尤其是高 １ ７３０２亿元。由于自然灾害的突发性、危害性、 分辨率遥感影像中地物目标的重要空间特征之一， 区域性等特点，使得灾害应急响应部门在防灾、 表现为不同灰度值的空间分布。纹理的其中一个 减灾和救灾等方面需要更加全面、宏观、高效的 重要特性为移不变性，即纹理的视觉感知基本上 决策信息支持。 与观察位置无关［１１］。由此特性研究人员进行了纹 遥感技术在灾害监测中无论在时效性、空间 理不变性分析，研究结果表明纹理特征分析结果 性，还是在经济性等方面，与传统的灾害监测手 不受纹理图像发生某种类型变化影响的，如几何 段相比都具有十分明显的优势，在对各种自然灾 不变性能适应纹理的几何变换，光照不变性能适 害，特别是在对重大自然灾害等突发事件的监测 ［１１］ 应光照的变化等 。因此，将纹理特征引入变化 工作中起到了重要作用，已成为各级领导部门、 检测中，可以有效利