地表覆盖变化的Web文本语言层级模型与检测方法研究

Affected by image acquisition time, weather conditions, same object with different spectra and different objects with same spectrum, land cover change detection methods based on remote sensing image have some drawbacks, such as long cycle, high cost, low accuracy for local regions and unsustainable dynamic monitoring. Therefore, new auxiliary data sources should be explored. Web text is such a new auxiliary data source with abundant land cover change information. However, there is no deep cognizance about land cover change information in Web text and lack of theory and method for analyzing Web text language description mechanism. In order to overcome these problems, this project proposes a analysis method for Web text language description mechanism with grammar, semantics and pragmatics features from the perspective of linguistics. Besides, change time confirmation method based on grammar rules of basic time unit , change region judgment method based on spatial semantic rules and change type identification method based on language hierarchy model are proposed to extract land cover change information. Finally, an online prototype of land cover change detection is developed. This study will help to cognize language description mechanism for land cover change informatin, to promote the development of theories, methodologies and techniques in related disciplines, and to keep land cover data fresh.

受影像获取时间、天气情况、同物异谱和同谱异物等因素影响，单纯依靠影像的变化检测方法存在周期长、成本高、局部区域精确性低、难以持续动态更新等不足，急需借助现势性较高的数据源弥补不足。而Web文本就是一种高现势性的数据源，且蕴含丰富的地表覆盖变化信息。但人们对其变化信息的认知还很不深入，缺乏对Web文本语言描述机理分析的理论和方法，导致其还未被使用。针对于此，本项目从语言学的角度，研究顾及语法、语义和语用三个层级特征的Web文本语言描述机理分析方法，构建地表覆盖变化的Web文本语言层级模型；然后分别研究基于时间基元语法规则、空间语义规则和语言层级特征规则的变化时间确认方法、变化区域判定方法及变化类型识别方法；最后，研制基于Web文本的地表覆盖在线变化检测系统。该研究对深化地表覆盖变化语言描述机理等基本问题的认知，丰富变化检测的相关理论和方法，保持地表覆盖数据现势性具有重要的理论意义和实际意义。

受影像获取时间、天气情况、同物异谱和同谱异物等因素影响，单纯依靠影像的变化检测方法存在周期长、成本高、局部区域精确性低、难以持续动态更新等不足，急需借助现势性较高的数据源弥补不足。而Web文本就是一种高现势性的数据源，且蕴含丰富的地表覆盖变化信息。但人们对其变化信息的认知还很不深入，缺乏对Web文本语言描述机理分析的理论和方法，导致其还未被使用。针对于此，本项目完成了众源数据辅助地表覆盖变化检测的调查分析，提出了基于POI数据的地表覆盖分类、快速变化检测方法和基于地理标记图片的地表覆盖验证方法，证明具有空间位置、时间和类别信息的数据可以辅助地表覆盖应用；从语法、语义和语用三个层级，提出了基于语言层级特征的地表覆盖变化检测知识库构建方法，构建了包括地表覆盖变化关键词、分类词、全球地名库、时间匹配规则和地表覆盖类型识别规则等内容的知识库；发展了基于时间基元语法规则、空间语义规则和语言层级特征规则的变化时间确认方法、变化区域判定方法、变化类型识别方法和基于遥感图像检索技术的地表覆盖变化样本选取方法，实现了从Web文本中提取地表覆盖变化信息；研制了地表覆盖在线变化检测原型系统，实现了地图可视化、Web新闻采集、新闻搜索、新闻统计、变化信息解析等功能。在项目研究过程中，发表SCI论文5篇，EI论文1篇，中文核心论文2篇，科技核心论文2篇，授权发明专利3项，软件著作权2项，协助培养研究生3名和博士生2名。该研究丰富了地表覆盖变化检测的数据源和相关方法，对保持地表覆盖数据现势性具有重要的实际意义。