本分发明公开了一种基于非监督遥感变化检测的火烧迹地识别方法,具体为:计算火灾前后两期影像的N种光谱指数,并生成N种差异影像;对所有差异影像中的像素进行分类判断,对分类判断的结果进行融合得到初始样本;采用逻辑规则确定初始样本中火烧迹地类像素和非火烧迹地类像素作为最终训练标签;计算火灾前后两期影像的局部G指数,并与原始光谱特征进行级联,产生训练特征集;以训练标签和特征集作为输入训练多种学习器;将训练好的多种学习器的输出进行决策级融合,从而识别火烧迹地。本技术可以实现大区域、高精度、高效率的火烧迹地提取,更好地服务于野火灾后重建与灾前预防。
背景技术
近年来,由于气候变化和人类干预,野火的发生率和严重程度不断上升,已成为世界上最严重的灾害之一。野火不仅对人类健康构成了威胁,还造成了巨大的经济损失。因此,在野火发生后快速准确提取火烧迹地的空间分布至关重要,这将有助于了解火灾模式及其驱动力,分析火灾对人类和环境的影响,并成为有效预防和减轻野火灾害的基石。
传统提取火烧迹地的方法主要是人工实地调查。虽然精度较高,但费时费力,而且危险性较高。遥感技术具有覆盖范围广、成本低、安全性高等优点,目前已成为火烧迹地提取的主流方法。总体而言,火烧迹地遥感提取方法可分为两类:使用单时相影像的光谱指数方法和利用多时相影像的变化检测方法。光谱指数法根据火烧迹地在不同波段的反射率差异来构建指数进行识别。常见的光谱指数包括归一化燃烧指数、归一化燃烧指数2等。虽然这些光谱指数法简单有效,但它们有两个不足。首先,容易受到“同物异谱、同谱异物”的影响。其次,无法判断所识别的火烧迹地是由最近野火造成的还是历史存留的。相比之下,通过比较火灾前和火灾后两期影像的变化检测方法可以检测到更准确的火烧迹地空间分布,因此在实际应用中更具有竞争力。
根据是否需要手动标记训练样本,基于变化检测的火烧迹地提取方法可分为监督方法和非监督方法两大类。与监督方法相比,非监督方法无需手动标注训练样本,能自动识别火烧迹地,从而更好地满足了野火后迅速提取火烧迹地的紧迫性需求。然而已有的基于非监督变化检测的火烧迹地提取方法仍然面临着最优分割阈值难确定、空间特征利用不足等问题,导致在复杂情况下性能不佳。因此,发展有效且高效的火烧迹地提取方法迫在眉睫。
实现思路