[发明专利]一种人造地表时序变化在线检测系统与方法

说明书

本发明涉及一种人造地表时序变化在线检测系统与方法，检测系统包括数据层、应用逻辑层和用户界面层；在数据层，原始影像管理模块对用户本地上传的影像以及其他用户上传的影像进行导入、修改和删除，成果数据管理模块对用户最终成果数据进行下载、查询和删除；在应用逻辑层，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成果数据管理模块；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；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。本发明能够提供在线变化检测服务，且能够有效提高变化检测的精度和速度。

技术领域

本发明属于地表检测技术领域，具体涉及一种人造地表时序变化在线检测系统与方法。

背景技术

人造地表变化信息是城市生态平衡发展评估、城市发展宜居性分析、城乡规划等不可或缺的重要科学依据。现有技术中往往利用遥感影像通过两期对比法获得人造地表变化信息，这种获得变化信息的方式无法满足人们对提取精度和提取速度的需求。具体体现在：1)在提取精度方面，季相差异引起的伪变化问题容易将其他地类误分为人造地表类别，如收割后耕地类别；单期分类结果存在误差，比较后获得的变化信息结果存在误差积累；这都影响着精度的进一步提高。2)在提取速度方面，传统方法在获取多期变化信息时，需通过多次两两对比，耗时耗力，制约着提取速度的提高。此外，面对不同地区的应用需求，用户无需关心算法的运行环境及计算过程，通过服务请求和提供输入数据，即可获取变化检测结果，因此提出了从离线到在线方式的在线变化检测服务新需求。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种人造地表时序变化在线检测系统与方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种人造地表时序变化在线检测系统包括数据层、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。

进一步地，用户界面层采用GlobalLand30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。

进一步地，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整个人造地表时间序列进行拟合，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。