張明娟

【摘? 要】本文首先介紹了城市地表覆蓋變化檢測(cè)的基本內(nèi)涵，分析了城市地表覆蓋變化檢測(cè)的數(shù)據(jù)和方法，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從對(duì)高分辨率圖像的變形糾正等多個(gè)角度與方面，探討了城市地表覆蓋變化檢測(cè)中的相關(guān)問題。

【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù);城市地表;覆蓋變化;檢測(cè)方法

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展，城市建設(shè)與發(fā)展進(jìn)程持續(xù)加快，對(duì)城市地表覆蓋變化檢測(cè)提出了更高要求，如何采取科學(xué)合理的遙感技術(shù)方法，全面促進(jìn)與改進(jìn)城市地表覆蓋變化檢測(cè)整體成效，備受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。本文就此展開了探討。

1、城市地表覆蓋變化檢測(cè)簡述

城市是人們活動(dòng)與各類社會(huì)行為聚集的核心，對(duì)土地資源等要素具有較強(qiáng)的依賴性，在當(dāng)前快節(jié)奏、連續(xù)性的城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下，城市用地規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市地表覆蓋變化較快。當(dāng)前形勢(shì)下，有必要精準(zhǔn)把握城市地表覆蓋變化檢測(cè)中遙感技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用環(huán)節(jié)，宏觀審視遙感技術(shù)在地表覆蓋變化檢測(cè)應(yīng)用中的不足之處，有創(chuàng)造性地開辟城市地表覆蓋變化檢測(cè)新路徑。近年來，國家相關(guān)部門高度重視城市地表覆蓋變化檢測(cè)的推進(jìn)與創(chuàng)新，在遙感技術(shù)應(yīng)用方法標(biāo)準(zhǔn)化、遙感技術(shù)實(shí)施過程規(guī)范化等方面制定并實(shí)施了一系列重大方針政策，為新時(shí)期城市地表覆蓋變化檢測(cè)提供了基本遵循與技術(shù)導(dǎo)向，在相應(yīng)檢測(cè)領(lǐng)域取得了令人矚目的現(xiàn)實(shí)成就。同時(shí)，廣大遙感檢測(cè)技術(shù)單位同樣在創(chuàng)新地表覆蓋變化檢測(cè)模式，優(yōu)化遙感檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用流程等方面進(jìn)行了大量卓有成效的研究與探索，構(gòu)建形成了以城市土地利用變化為主要面向?qū)ο螅詴r(shí)間變化與空間變化為重要載體的遙感檢測(cè)技術(shù)體系，為現(xiàn)代城鄉(xiāng)規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)與參考[1]。

2、城市地表覆蓋變化檢測(cè)的數(shù)據(jù)和方法

2.1變化檢測(cè)對(duì)象與遙感數(shù)據(jù)

在當(dāng)前技術(shù)條件下，城市市域被細(xì)化分解為建成區(qū)及其他區(qū)域等不同類型，上述不同類型的區(qū)域在檢測(cè)方法應(yīng)用與遙感數(shù)據(jù)處理等方面存在顯著差異，應(yīng)根據(jù)城市地表覆蓋實(shí)際狀態(tài)予以差異化處理?，F(xiàn)代遙感技術(shù)的快速發(fā)展，為城市地表覆蓋變化檢測(cè)提供了更為豐富的技術(shù)手段，使檢測(cè)技術(shù)人員在工具與方法選擇方面更具靈活性，使得傳統(tǒng)技術(shù)條件下難以完成的地表覆蓋變化檢測(cè)任務(wù)更具可操作性，因此應(yīng)搭建基于現(xiàn)代遙感技術(shù)為主要核心內(nèi)容的系統(tǒng)平臺(tái)，對(duì)常用的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)化分析與處理，構(gòu)建立體化遙感檢測(cè)數(shù)據(jù)模型。

2.2變化檢測(cè)方法

2.2.1基于簡單圖像運(yùn)算的變化檢測(cè)

簡單圖像運(yùn)算利用不同時(shí)相的、經(jīng)過相對(duì)校正的遙感影像進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算，生成差異影像結(jié)果圖，然后通過自動(dòng)閾值選擇算法或手動(dòng)確定閾值，選取變化區(qū)域。在當(dāng)前城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與基礎(chǔ)設(shè)施建成背景下，基于簡單圖像運(yùn)算的變化檢測(cè)計(jì)算方法更加簡便，可將相關(guān)技術(shù)方法細(xì)化分解為圖像差值法、圖像分析法、層次分析法等，并準(zhǔn)確選擇最優(yōu)閾值（如圖1所示）。

2.2.2基于圖像空間特征的變化檢測(cè)

在不同時(shí)間與空間跨度環(huán)境下，城市地表覆蓋變化狀態(tài)相對(duì)分散，相應(yīng)的集中性特征不甚明確，這為實(shí)施基于圖像空間特征的變化檢測(cè)創(chuàng)造了良好環(huán)境。在此過程中，應(yīng)首先劃定城市區(qū)域內(nèi)需要進(jìn)行地表覆蓋變化檢測(cè)的特定區(qū)域，運(yùn)用相關(guān)算法對(duì)其基礎(chǔ)圖像與圖層信息進(jìn)行提取，分析了統(tǒng)計(jì)特征、紋理特征及性能特征等，準(zhǔn)確獲取地表覆蓋變化的數(shù)據(jù)結(jié)果。

2.2.3復(fù)雜的變化檢測(cè)方法

部分情況下，城市地表覆蓋變化在時(shí)間與空間要素內(nèi)極為頻繁，以往相對(duì)簡便的檢測(cè)方法與算法難以起到預(yù)期作用，這就需要運(yùn)用復(fù)雜的變化檢測(cè)方法。一方面，對(duì)于基于對(duì)象的變化檢測(cè)而言，可根據(jù)檢測(cè)圖像分解尺度標(biāo)準(zhǔn)的不同，將檢測(cè)對(duì)象細(xì)化分解為多個(gè)基本單元，結(jié)合遙感技術(shù)數(shù)據(jù)獲取原理，得到地形數(shù)據(jù)信息。另一方面，對(duì)于基于統(tǒng)計(jì)模型的變化檢測(cè)而言，可構(gòu)建具有針對(duì)性的數(shù)據(jù)處理模型，運(yùn)用遺傳算法等對(duì)多分辨變化影像進(jìn)行融合，消除可能存在的檢測(cè)數(shù)據(jù)影響。

2.2.4基于統(tǒng)計(jì)模型的變化檢測(cè)

隨著遙感技術(shù)基礎(chǔ)理論研究方法的日趨成熟，多類型、多維度的地表變化覆蓋檢測(cè)方法開始被運(yùn)用于檢測(cè)實(shí)踐，并在數(shù)據(jù)處理、圖像分析、模型關(guān)聯(lián)等方面取得了卓有成效的檢測(cè)結(jié)果。在空間關(guān)系模型變化檢測(cè)中，可對(duì)覆蓋變化信息進(jìn)行準(zhǔn)確定位，運(yùn)用多種類算法與準(zhǔn)則分析地表覆蓋變化的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，在傳感器相應(yīng)變量的導(dǎo)向作用下，建立地表覆蓋變化數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)化鏈接方式，對(duì)遙感檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向與橫向?qū)Ρ?，具有智能化特征?/p>

3、城市地表覆蓋變化檢測(cè)中的相關(guān)問題分析

3.1對(duì)高分辨率圖像的變形糾正

在遙感技術(shù)環(huán)境下，如何對(duì)高分辨圖像的變形問題做到精準(zhǔn)化處理與糾正，提高遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性，一直以來都是城市地表覆蓋變化檢測(cè)的關(guān)鍵難點(diǎn)問題之一。部分情況下，地表覆蓋變化檢測(cè)中的高分辨率影像受多種客觀因素的影響，比如傳感器硬件設(shè)備、地表起伏幅度等，若不對(duì)相關(guān)變形問題進(jìn)行糾正處理，則容易導(dǎo)致相應(yīng)的圖像變形問題。對(duì)此，可采用多項(xiàng)式糾正法、共線方程法等對(duì)圖像檢測(cè)中的不可停數(shù)據(jù)進(jìn)行濾除，對(duì)圖像幾何精度進(jìn)行校正，構(gòu)建形成相應(yīng)的共線方程，生成變形糾正處理完成后的正射影像。

3.2云和陰影

受云和陰影的影響，城市地表覆蓋變化檢測(cè)中所形成的圖像將面臨信息缺失的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)信息不全面，無法準(zhǔn)確客觀體現(xiàn)地表覆蓋變化的客觀狀態(tài)。隨著當(dāng)前遙感檢測(cè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的日益精細(xì)化，遙感圖像空間分辨率也得到相應(yīng)提高，對(duì)云和陰影的處理技巧也更為靈活?；谶b感影像技術(shù)，云和陰影的處理技術(shù)方法包括平均反射率匹配法、空間維度平均法等，可對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)或圖像進(jìn)行割補(bǔ)和替換。通過云和陰影的處理，大大提高高分辨率遙感影像的可靠性，形成二維直方圖。

3.3不確定性問題

高空間分辨率遙感影像的數(shù)據(jù)信息具有同譜異物、同物異譜特征，盡管通過各類數(shù)據(jù)處理方法，可對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)做出差異化與針對(duì)性處理，但經(jīng)過校核后的數(shù)據(jù)依舊可能存在殘差，這便形成了地表覆蓋變化檢測(cè)的不確定性問題。為了有效控制不確定性問題的影響，應(yīng)對(duì)城市地表覆蓋變化的虛假變化進(jìn)行分析處理，對(duì)不同精度的圖像模型進(jìn)行去偽處理，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論、模糊分析理論、靈敏度系統(tǒng)理論等，最大限度上降低與避免地表覆蓋變化檢測(cè)中的不確定性問題，提高空間分析過程與分析結(jié)果的客觀性。

4、結(jié)語

綜上所述，受遙感技術(shù)模式等方面要素的影響，當(dāng)前城市地表覆蓋變化檢測(cè)實(shí)踐中依舊存在諸多薄弱環(huán)節(jié)，阻礙著地表覆蓋變化檢測(cè)整體效果的優(yōu)化提升，有關(guān)人員應(yīng)該從城市建設(shè)與發(fā)展實(shí)踐出發(fā)，遵循遙感技術(shù)基本規(guī)律，優(yōu)化效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李紅亮，周小涵，林家，等.城市居住區(qū)室外熱聲環(huán)境影響因素及改善措施研究——以太原市居住區(qū)為例[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2020（10）：88-89.

（作者單位：青海省基礎(chǔ)測(cè)繪院）