[发明专利]一种人造地表时序变化在线检测系统与方法

权利要求书

1.一种人造地表时序变化在线检测系统，其特征在于，它包括数据层、应用逻辑层和用户界面层，所述数据层包括原始影像管理模块和成果数据管理模块，所述原始影像管理模块用于对用户本地上传的影像以及通过查找获得的其他用户上传的影像进行导入、修改和删除操作，所述成果数据管理模块用于对用户最终成果数据进行下载、查询和删除；

所述应用逻辑层包括在线时序变化检测模块和GeoServer数据服务发布模块，所述在线时序变化检测模块从原始影像管理模块获取数据流，对用户原始数据进行时序变化检测，并将检测结果返回给所述成果数据管理模块；所述GeoServer数据服务发布模块对用户原始影像及成果数据以WMS服务方式进行发布；

所述用户界面层用于影像数据加载和预览、时序变化检测算法选择以及成果数据下载；

所述在线时序变化检测模块包括轨迹获取模块，轨迹重建模块、掩膜模块、轨迹拟合模块、变化时点检测模块；所述轨迹获取模块用于获取BCI时序特征轨迹，所述轨迹重建模块用于对BCI时序特征轨迹进行噪声去除和滤波平滑处理后进行重建，所述掩膜模块用于剔除非人造地表区域、水体区域和未发生变化的区域，获取人造地表变化区域，所述轨迹拟合模块用于对人造地表变化区域中各像素点的存在人造地表变化的时间序列进行拟合，所述变化时点检测模块用于比较拟合得到的曲线中各点的时序轨迹变化速率，将时序轨迹变化速率最快的点对应的时间作为人造地表扩展的时点。

2.如权利要求1所述的一种人造地表时序变化在线检测系统，其特征在于，用户界面层采用GlbeLand30信息服务平台，所述用户界面层显示的主界面中包括位于顶部的菜单栏和工具栏、位于左侧的变化检测操作面板以及位于右侧的地图显示面板；所述菜单栏包括浏览和下载；所述工具栏包括全局视图、放大、缩小、漫游、距离测量、面积测量、矩形查询和多边形查询；变化检测操作面板用于提供用户输入输出以及服务链生成与执行监控接口；地图显示面板对用户输入的遥感影像数据、相关参考数据以及变化检测处理结果数据进行服务化展示。

3.如权利要求1所述的一种人造地表时序变化在线检测系统，其特征在于，所述轨迹重建模块中设置有异常值检测模块、异常值去除模块和滤波平滑模块；所述异常值检测模块用于对影像中云、雪、云阴影区域以及其它随机突变处进行检测，所述异常值去除模块用于对影像中云、雪、云阴影区域以及其它随机突变处进行时序线性插值，去除时序中的异常高点值或低点值，所述滤波平滑模块用于对去除异常值后的BCI时序特征轨迹中的波动点进行滤除和平滑处理。

4.如权利要求1所述的一种人造地表时序变化在线检测系统，其特征在于，所述掩膜模块包括非人造地表区域剔除模块、水体区域去除模块、未发生变化区域剔除模块；所述非人造地表区域剔除模块用于剔除一直为植被的区域以及一些非城市地类间发生变化的区域；所述水体区域去除模块通过非监督分类获取掩膜去除水体区域；所述未发生变化区域剔除模块用于对未发生变化的区域进行剔除。

5.一种人造地表时序变化在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取原始影像数据；

对原始影像数据进行在线时序变化检测，其具体过程为：

根据原始影像数据获取BCI时序特征数据，利用BCI时序特征数据得到BCI时序特征轨迹；

对BCI时序特征轨迹进行噪声去除和滤波平滑处理，对处理后的BCI时序特征轨迹进行重建；

剔除影像中非人造地表区域、水体区域和未发生变化区域，获取存在人造地表变化的区域；

对人造地表变化区域中各像素点的整个人造地表时间序列进行拟合，得到横坐标为时间，纵坐标为BCI指数值的拟合曲线；

比较拟合得到的曲线中各点的时序轨迹变化速率，将时序轨迹变化速率最快的点对应的时间作为人造地表扩展的时点；

将检测到的人造地表扩展的时点进行可视化展现。