城市遥感变化检测框架和流程：原理、方法和应用

如图14-7所示，遥感影像变化检测过程主要分为五个阶段。

1.影像选择与获取

综合考虑变化检测需求、目标特征以及数据获取成本和可行性等因素，确定遥感影像的类型、来源、分辨率、波段、时相等，并收集数据。

图14-7　遥感影像变化检测基本流程

2.影像的预处理

为尽量减小影像差异对变化检测结果的影响，需对影像进行一系列预处理。一般通过辐射校正减小不同时相影像获取时因大气状况、光照条件等环境因素差异造成的辐射差异，通过影像匹配等几何校正手段减小影像的位置差异，通过影像增强提高影像质量，突出变化检测特征。

3.变化特征提取与分析

变化特征的提取是遥感影像变化检测的关键，通常需要确定变化分析的基元、是否需要分类及分类体系、多时相影像的比较方法、变化的定量描述方式以及变化提取的方法等。

4.检测结果后处理

在变化特征提取与分析后得到的变化检测结果中，通常存在一些伪变化图斑。为提高检测精度，在变化特征提取与分析步骤之后会通过滤波或形态学等算法进行后处理以优化提取结果。

5.精度评价(www.xing528.com)

通过建立评价指标和方法，将变化检测结果与地表真实变化情况进行比较，以定性和定量地分析其结果的可靠性与准确性，从而检查和改进上述过程，提高变化检测的精度。

变化检测结果的精度评价，通常将变化检测的变化和非变化结果视为二值分类结果，利用混淆矩阵计算生产者精度(Producer Accuracy，PA)、用户精度(User Accuracy，UA)、总体精度(Overall Accuracy，OA)等来评价变化检测结果的准确性(表14-1)。

表14-1　六种像素级变化检测方法比较

1)生产者精度(PA)

变化类别的生产者精度是指正确检测出的变化在实际变化中所占的比率，其计算公式即PA＝TP/(TP＋FN)。

2)用户精度(UA)

变化类别的用户精度是指正确检测出的变化在所有检测变化中所占的比率，其计算公式即UA＝TP/(TP＋FP)。

3)总体精度(OA)

总体精度是指正确检测出的变化与正确检测出的非变化占总量的比率，其计算公式为OA＝(TP＋TN)/(TP＋FP＋FN＋TN)。