用途:在观测数据可比的前提下,将真实地表变化与四类伪变化(配准误差、辐射漂移、物候差异、分类误差)区分开。若可比性本身不成立(传感器、产品级别、处理基线不一致),应先由其他技能处理,本技能在观测可比后继续。
主要能力:
- 前置条件核查:亚像素级配准(AROSICS 或人工连接点)、辐射一致性(同一处理级别、传感器、处理基线)、双时相需同季节/物候阶段、跨日期云影掩膜取交集并报告有效覆盖百分比。
- 方法选择:两期连续量用指数差值(ΔNDVI、ΔNBR)加统计阈值;两期类别用分类后比较(PCC);多变量稳健用变化向量分析(CVA)、MAD/iMAD;密集时序用趋势+突变分析(BFAST/LandTrendr/CCDC,档案级可用 google-earth-engine);建筑结构变化用双时相深度学习分割(siamese U-Net);SAR 对用标定后向散射的对数比加斑点处理;矢量版本用几何+属性差异加容差。
- 阈值:差值直方图上 μ±k·σ(报告 k)、双峰用 Otsu 或监督阈值,并报告 k±0.5 的敏感性。
- PCC 注意:误差会累积,应使用同一分类器训练两期影像,构建完整转移矩阵,应用一致的最小制图单元。
- 时序分析:构建补缺、去云的指数堆栈,分解趋势+季节性+突变,逐像元趋势需显著性检验(Mann-Kendall + Sen's slope)并做 FDR 校正,标注突变日期。
- 矢量变化审计:按稳定 ID 或 IoU 阈值匹配,分类为新增/删除/几何变化/属性变化,按类汇总面积并核对残差。
- 精度评估:采用分层抽样与 Olofsson 等协议,报告各层用户/生产者精度及误差调整后的面积与置信区间。
使用方式:按执行契约推进——定义变化问题;统一范围、季节、辐射、分辨率与配准;选择方法;估计变化;验证;报告不确定性。提供报告模板与陷阱清单。
适用场景:双时相或多时相遥感变化检测、时序趋势与突变分析、矢量图层版本比对、变化制图与面积估计。
限制:不适用于可比性本身有问题的情形;高程面或点云的垂直基准、配准与垂直精度预算属于 point-cloud-lidar;辐射不一致属于 remote-sensing-analysis;建筑结构变化属于 geo-deep-learning;档案级时序属于 google-earth-engine。使用版本敏感产品或 API 前应查阅权威来源登记表并记录检查日期。