¿Qué es la detección de cambios y cómo puedo realizar dicho análisis con herramientas de código abierto?

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Desde la wikipedia :

  

La detección de cambios para SIG (sistemas de información geográfica) es un proceso que mide cómo los atributos de un área en particular han cambiado entre dos o más períodos de tiempo. La detección de cambios a menudo implica comparar fotografías aéreas o imágenes satelitales del área tomada en diferentes momentos. El proceso se asocia con mayor frecuencia con el monitoreo ambiental, la gestión de los recursos naturales o la medición del desarrollo urbano

¿Cómo se hace la comparación? ¿Con qué herramientas? Siento que la descripción no está completa. O falta algo.

¿Dónde o en qué libros puedo encontrar más información sobre la detección de cambios?

¿Qué herramientas debo usar para realizar dicho análisis utilizando los datos en un shapefile? (solo código abierto por favor)

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Algunos artículos sobre detección de cambios (teoría y técnicas)

Técnicas de detección de cambios (D. LU, E. BRONDI, ZIO y E. MORAN, 2004, pdf)

Detección de cambio de tendencia en series temporales de NDVI: efectos de la variabilidad y metodología interanuales Forkel, M., Carvalhais, N., Verbesselt, J., Mahecha, M.D., Neigh, C., Reichstein, M. (2013) Teledetección 5 (2013) 5. - ISSN 2072-4292 - p. 2113 - 2144.

Cambios en las tendencias de actividad de la vegetación global Jong, R. de, Verbesselt, J., Zeileis, A., Schaepman, M.E. (2013) Teledetección 5 (2013) 3. - ISSN 2072-4292 - p. 1117 - 1133.

Relaciones entre la disminución del hielo marino en el verano, el aumento de las temperaturas y el cambio de vegetación en la tundra ártica siberiana de la serie temporal MODIS (2000–11) Dutrieux, L.P., Bartholomeus, H.M. , Herold, M., Verbesselt, J. (2012) Cartas de investigación ambiental 7 (2012) 4. - ISSN 1748-9326 - p. 12.

Detección de perturbaciones casi en tiempo real utilizando series de tiempo de imágenes satelitales Verbesselt, J.P., Zeileis, A., Herold, M. (2012) Teledetección del medio ambiente 123 (2012). - ISSN 0034-4257 - p. 98 - 108. Cambios de tendencia en el cambio de color verde y el coloración global: contribución de las tendencias a corto plazo al cambio a largo plazo Jong, R. de, Verbesselt, J., Schaepman, M.E., Bruin, S. de (2012) Biología del cambio global 18 (2012) 2. - ISSN 1354-1013 - p. 642 - 655.

Detección de cambios fenológicos mientras se tienen en cuenta las tendencias abruptas y graduales en las series de tiempo de imágenes de satélite Verbesselt, J., Hyndman, R., Zeileis, A., Culvenor, D. (2010) Teledetección del medio ambiente 114 (2010) 12. - ISSN 0034-4257 - p. 2970 - 2980.

Detectando tendencias y cambios estacionales en las series de tiempo de imágenes satelitales Verbesselt, J., Hyndman, R., Newnham, G., Culvenor, D. (2010) Teledetección del medio ambiente 114 (2010) 1. - ISSN 0034-4257 - p. 106 - 115.

(Agregaré más en el futuro a medida que descubra más artículos notables)

    
pregunta nickves 13.09.2012 - 11:26

5 respuestas

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La detección de cambios es una operación / módulo común en paquetes de detección remota como ENVI u Orfeo toolbox. Por lo general, implica datos ráster (imágenes de satélite, por ejemplo).

  

¿Cómo se hace la comparación? ¿Con qué herramientas? Siento que el   La descripción no está completa. O falta algo.

La detección de cambios se realiza comparando dos imágenes ráster que se tomaron en diferentes momentos pero que cubren la misma área. Cuando las imágenes cubren la misma área, las imágenes se superponen entre sí. Imagina dos rejillas apiladas una encima de la otra.

Entonces es cuestión de comparar si el valor de un píxel en el nuevo ráster es el mismo que el valor del píxel en el ráster antiguo. Luego se marcan los píxeles que han cambiado. La salida suele ser un ráster que cubre las mismas extensiones que las dos imágenes con las áreas cambiadas resaltadas. Es una simplificación, por supuesto, pero se te ocurre la idea :)

  

¿DóndeoenquélibrospuedoencontrarmásinformaciónsobreChange?  ¿Detección?

Puedescomenzarconestosdocumentos

  

¿Qué herramientas debo usar para realizar dicho análisis utilizando los datos en un shapefile? (solo código abierto por favor)

Puede probar Opticks . Tiene un complemento de detección .

    
respondido por el R.K. 13.09.2012 - 12:19
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Echa un vistazo a DTclassifier aquí que puedes usar con QGIS.

  

DTclassifier proporciona una interfaz simplificada y sencilla para ráster   Clasificación y detección de cambios mediante árboles de decisión.

características del complemento:

  
  • enfoque integrado: realice todas las operaciones, incluida la recopilación de datos de capacitación,   construcción de árboles y clasificación en QGIS
  •   
  • primer ejemplo de uso de la biblioteca de visión informática OpenCV en QGIS
  •   
  • uso del algoritmo de clasificación no paramétrica - árboles de decisión.
  •   

Puede encontrar un tutorial aquí .

Además de esto, puede consultar esta publicación aquí , Detección de cambios de entropía

Espero que te ayude ...

    
respondido por el Aragon 13.09.2012 - 12:21
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No creo que encuentres muchas herramientas para la detección de cambios en datos vectoriales (como shapefiles) porque es un problema trivial, simplemente recorre los puntos y dime si son iguales.

La detección de cambios es más típica en imágenes rasterizadas (p. ej., imágenes SAR o imágenes IR / visuales), donde el problema es detectar qué ha cambiado de un pase de satélite a otro, o de un sobrevuelo de un avión a otro, o " antes y después "en un sitio que ha experimentado un desastre natural.

Para las imágenes de trama, una opción del kit de herramientas de código abierto es Orfeo Toolbox .

    
respondido por el BradHards 13.09.2012 - 12:00
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Detección de cambios

La detección de cambios , en la disciplina de Teledetección, es el proceso analítico que apunta a detectar cambios, en el tiempo y el espacio, de la cobertura de la tierra y / o el uso de la tierra.

PCA como técnica de detección de cambios

Entre las prácticas de detección de cambios más comunes y exitosas, está la aplicación de Análisis de Componentes Principales (PCA) en datos multidimensionales bidimensionales o multitemporales (Lu et al., 2003).

¿Qué es PCA?

El análisis de componentes principales (PCA) es un algoritmo de transformación lineal multidimensional. Reconstruye un conjunto de datos multivariado de manera que las primeras variables, llamadas componentes principales (PC), contienen la mayor parte de la varianza de datos original. Por lo tanto, la PCA ofrece la posibilidad de describir o representar de manera confiable un conjunto de datos multidimensionales utilizando menos dimensiones que las que componen el conjunto de datos inicial (Jolliffe, 2002).

¿Cómo funciona?

PCA redirige las variaciones más altas del conjunto de datos original, que se asemejan principalmente a las características del paisaje de sin cambios , en los primeros componentes. Es responsabilidad del usuario extraer los cambios mediante operaciones avanzadas de procesamiento de imágenes digitales, es decir, clasificación de imágenes (segmentación y).

Detección de cambios basada en PCA usando (G) FOSS

PCA se implementa en GRASS-GIS (i.pca módulo), R ( princomp () y prcomp () funciones), OrfeoToolbox , SAGA-GIS y probablemente más (Free &) Aplicaciones de código abierto.

Un ejemplo de trabajo en profundidad, del cual se ha extraído la mayor parte del texto anterior, muestra cómo mapear áreas quemadas , que es esencialmente un análisis de detección de cambios, basado en PCA y GFOSS. Consulte este trabajo para obtener una lista extensa de referencias sobre el tema.

Sobre el uso de GRASS-GIS y R para realizar PCA, hay una página dedicada a GRASS-wiki titulada Análisis de componentes principales .

Referencias

Jolliffe, I. T. (2002). Análisis de componentes principales . Springer, 2ª edición. 28 ilustraciones.

Lu, D., Mausel, P., Brondizio, E., y Moran, E. (2003). Cambiar las técnicas de detección. International Journal of Remote Sensing , 25 (12): 2365.

    
respondido por el Nikos Alexandris 15.01.2013 - 22:32
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El paquete de sensores remotos GIS y de código abierto Whitebox Geospatial Analysis Tools ( enlace ) tiene un número bastante extenso de Herramientas para realizar la detección de cambios en imágenes. Esto incluye herramientas para el análisis de vectores de cambios, la tabulación cruzada, la regresión de imágenes, el análisis de componentes principales y la operación de inserción de memoria en la función de escritura. Probablemente soy parcial, siendo el desarrollador líder del software, pero a menudo enseño la detección de cambios a estudiantes universitarios que usan Whitebox y mi experiencia es que es un software intuitivo y fácil de usar para este tipo de análisis.

    
respondido por el user21951 20.09.2013 - 22:05

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