定义

遥感影像变化检测指利用多时相获取的覆盖同一地表区域的遥感影像及其它辅助数据来确定和分析地表变化。它利用计算机图像处理系统，对不同时段目标或现象状态的变化进行识别、分析；它能确定一定时间间隔内地物或现象的变化，并提供地物的空间分布及其变化的定性与定量信息。

通过不同时相遥感影像之间的分析，发现并提取它们之间的变化信息，是遥感变化检测的关键。影像变化检测（又指不同时相遥感影像之间的变化检测）的方法主要分为两大类：一类是基于像素的影像变化检测，一类是基于特征的影像变化检测。基于像素的影像变化检测，是在影像精确几何配准的基础上，对每个像素前后两个时相的灰度或色彩进行比较（也可以根据检测目的采用像素的纹理特征、植被指数特征进行比较），判断每个像素是否发生变化，进而检测出变化区域。基于像素的影像变化检测易受影像配准、辐射校正等因素的影响。基于特征的影像变化检测需首先确定感兴趣的对象并提取其特征，然后通过特征的比较，获取该对象的变化信息。

检测内容

变化检测通常包括以下4个方面的内容：

（1）判断是否发生了变化，即确定研究区域内地物是否发生了变化；

（2）标定变化发生的区域，即确定在何处发生了变化，将变化像元与未变化像元区分开来；

（3）鉴别变化的性质，给出在每个变化像元上所发生变化的类型，即确定变化前后该像元处的地物类型；

（4）评估变化的时间和空间分布模式。

其中，前两个方面是变化检测所要解决的基本问题，而后两个方面则根据应用要求决定是否需要做。

三个层次

遥感图像分析过程中通常包括数据层处理、特征层处理和目标层处理三个过程。依据这三个层次划分，可将变化检测分为：像元级变化检测、特征级变化检测和目标级变化检测。1

像元级

像元级变化检测是指直接在采集的原始图像上进行变化检测。尽管基于像元的变化检测有它一定的局限性，但由于它是基于最原始的图像数据，能更多地保留图像原有的真实感，提供其它变化检测层次所不能提供的细微信息，因而目前绝大多数的变化检测方法都是像元级变化检测。

特征级

特征级变化检测是采用一定的算法先从原始图像中提取特征信息，如边缘、形状、轮廓、纹理等，然后对这些特征信息进行综合分析与变化检测。由于特征级的变化检测对特征进行关联处理，把特征分类成有意义的组合，因而它对特征属性的判断具有更高的可信度和准确性。但它不是基于原始数据而是特征，所以在特征提取过程中不可避免地会出现信息的部分丢失，难以提供细微信息。

目标级

目标级变化检测主要检测某些特定对象（比如道路、房屋等具有明确含义的目标）是在图像理解和图像识别的基础上进行的变化检测，它是一种基于目标模型的高层分析方法。

变化检测的三个层次在实现上各有优缺点，在具体的变化检测中究竟检测到哪个层次是根据任务的需要确定的。像元级的变化检测保持了尽可能多的原始信息，具有特征级和目标级层次上所不具备的细节信息，但像元级变化检测仅考虑像素属性的变化，而未考虑其空间等特征属性的变化；特征级变化检测不仅考虑到空间形状的变化，而且还要考虑特征属性的变化，但特征级的变化检测依赖于特征提取的结果，但特征提取本身比较困难；目标级的变化检测最大的优点是它接近用户的需求，检测的结果可直接应用，但它的不足之处在于目标提取的困难性。