地表覆盖动态监测数据可靠性分析与控制方法研究

The research on the reliability of dynamic monitoring data of land cover is a prerequisite for obtaining reliable land cover change information and has a significant impact on applications and decisions. The current researches focus on the uncertainty analysis and accuracy assessment of data results, ignoring the reliability propagation and overall controlling during the dynamic monitoring process. These methods fail to express the quantitative relationship between uncertain events in the process and the reliability of dynamic monitoring results. The main research contents of this project include: (1) constructing a spatio-temporal expression model of land cover dynamic monitoring reliability based on reliability measures, which takes into account the spatio-temporal heterogeneity of land cover; (2) establishing a reliability propagation model of land cover dynamic monitoring based on Bayesian networks, which can conduct reliability reasoning and forecasting; (3) proposing a fuzzy controlling mechanism for land cover dynamic monitoring reliability based on fuzzy controlling theory, which can measure and feedback influences of uncertain events on the reliability of dynamic monitoring data in order to identify weaknesses in the dynamitic monitoring process and form controlling rules. This project will provide new research ideas and solutions for improving the reliability of dynamic monitoring data, and promote the development of land cover dynamic monitoring reliability theory and technology.

地表覆盖动态监测数据可靠性研究是获取可靠的地表变化信息的前提，对应用决策具有重大影响。目前的研究主要关注于数据成果的不确定性分析和精度评定，忽略了动态监测过程中的可靠性传播与整体控制，无法表达过程中的不确定性事件与动态监测结果可靠性之间的定量关系。针对上述问题，本项目拟研究地表覆盖动态监测数据可靠性分析与控制方法。包括：（1）顾及地表覆盖的时空异质性，在可靠性测度基础上构建地表覆盖动态监测可靠性时空表达模型；（2）建立基于贝叶斯网络的地表覆盖动态监测可靠性传播模型，进行可靠性的推理和预测；（3）引入模糊控制理论，提出地表覆盖动态监测可靠性模糊控制方法，通过分析不确定事件对动态监测数据可靠性的影响程度并进行反馈，识别动态监测过程中的薄弱环节，形成控制规则。本项目可以为提升地表覆盖动态监测数据的可靠性提供新的研究思路和解决方法，推动地表覆盖动态监测可靠性理论与技术的发展。

可靠性是地表覆盖动态监测重要的科学问题之一，监测数据的可靠性分析与控制对于获取可靠的地表变化信息、提升遥感监测数据产品的可靠性具有重要意义。目前的研究忽略了对地表覆盖动态监测这一复杂过程的可靠性量化分析、传播预测以及整体控制方法，无法表达动态监测过程可靠性因子与监测结果可靠性之间的非线性定量关系。基于此，项目主要的研究内容包括地表覆盖动态监测可靠性指标及其时空表达模型，地表覆盖动态监测过程中的可靠性传播分析与可靠性预测，以及地表覆盖动态监测的可靠性控制和提升方法。项目取得了以下研究进展与重要结果：（1）提出了地表覆盖动态监测可靠性的一般指标和扩展指标，从不同侧面反映动态监测过程和结果的可靠程度，在此基础上基于可靠性测度构建了可靠性时空表达模型，给出了指标具体的时空内涵；（2）探索了多源多尺度地表覆盖动态监测过程中的可靠性传播机理与可靠性预测方法，构建了语义可靠性因子在地表覆盖制图中的传播模型，在不需要地面参考数据的情况下，成功预测了制图结果的可靠性及其空间分布；（3）提出了基于模糊贝叶斯网络的地表覆盖动态监测可靠性控制策略和方法，通过模糊贝叶斯网络的因子推理，分析网络中不同因子状态变化对动态监测结果的影响程度，自动识别监测过程中的不可靠因子，对因子参数进行修正，最终显著提高了动态监测结果的可靠性；（4）提出了地表覆盖动态监测中的多时相变化检测模型和算法的可靠性提升方法，通过可靠性分析提取有效的地物类别知识对变化检测模型训练进行约束和引导，降低了不可靠因子对于变化检测算法的影响，提升了变化检测算法的可靠性。本项目的研究工作是对时空数据可靠性分析理论的进一步延伸，为全面提升地表覆盖动态监测过程、结果、模型和算法的可靠性，提供了新的解决思路与科学方法，研究成果对于推动地表覆盖动态监测可靠性分析的方法和技术进步具有重要意义。