基于改进BIT的耕地变化检测算法

徐世亮; 赖民权; 刘继忠

doi:10.13568/j.cnki.651094.651316.2025.07.07.0004

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基于改进BIT的耕地变化检测算法

智能建模与工程计算专题 | 更新时间：2026-03-24

- 基于改进BIT的耕地变化检测算法
- Farmland Change Detection Algorithm Based on Improved BIT
- 新疆大学学报（自然科学版中英文） 2026年43卷第2期页码：144-155
- 作者机构：
  
  1.江西省自然资源事业发展中心，江西南昌 330025
  2.南昌大学先进制造学院，江西南昌 330031
- 作者简介：
  
  徐世亮（1981—），男，硕士，正高级工程师，从事计算机软件技术、网络与信息安全的研究，E-mail： vigor2005@163.com．
  刘继忠（1974—），男，博士，教授，博士生导师，主要从事智能机电系统与机器人、机器视觉与图像处理的研究，E-mail： liujizhong@ncu.edu.cn．
- 基金信息：
  
  江西省高层次高技能领军人才培养工程项目“基于GIS与视频融合的自然资源监管关键技术研究”(2022233);江西省自然资源厅科技创新项目“基于智能监控与地理信息融合技术在自然资源监管中的应用研究”(202317)
- DOI：10.13568/j.cnki.651094.651316.2025.07.07.0004
  中图分类号： TP391
- 收稿：2025-07-07，
  
  修回：2026-01-09，
  
  录用：2026-01-14，
  
  纸质出版：2026-03-25
- 稿件说明：
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徐世亮，赖民权，刘继忠．基于改进BIT的耕地变化检测算法［J］．新疆大学学报（自然科学版中英文），2026，43（2）：144-155．

Xu Shiliang，Lai Minquan，Liu Jizhong．Farmland change detection algorithm based on improved BIT［J］．Journal of Xinjiang University（Natural Science Edition in Chinese and English），2026，43（2）：144-155.
徐世亮，赖民权，刘继忠．基于改进BIT的耕地变化检测算法［J］．新疆大学学报（自然科学版中英文），2026，43（2）：144-155． DOI： 10.13568/j.cnki.651094.651316.2025.07.07.0004.

Xu Shiliang，Lai Minquan，Liu Jizhong．Farmland change detection algorithm based on improved BIT［J］．Journal of Xinjiang University（Natural Science Edition in Chinese and English），2026，43（2）：144-155. DOI： 10.13568/j.cnki.651094.651316.2025.07.07.0004.

摘要

耕地“非农化”严重威胁全球粮食安全与生态稳定．遥感变化检测技术因具有大范围动态监测优势，已成为识别耕地“非农化”过程的核心手段．然而，现有方法在处理复杂耕地场景时，受限于多尺度特征表征能力，难以在提取破碎耕地边缘细节的同时兼顾大范围地块的全局语义一致性，从而导致边缘模糊与局部特征丢失．针对上述问题，本文提出一种基于改进双时相图像Transformer（Bitemporal Image Transformer，BIT）的耕地变化检测算法Far-CDNet．首先，引入并联普通卷积及多种差分卷积的细节增强卷积模块，并通过动态加权和残差连接强化特征提取网络的边缘细节表征能力．其次，将BIT模块中语义标记器的普通卷积替换为深度可分离卷积，以增强局部特征捕获能力并生成具有更高层语义的输出特征．最后，增加一条残差分支，进一步融合Transformer前后的局部及全局信息．实验结果表明，改进后的模型

1分数为79.18%，

IoU

为69.32%，相较于BIT模型，

1分数提升4.17%，

IoU

提升4.24%．

Abstract

Farmland non-agriculturalization is a serious threat to global food security and ecological stability. Remote sensing change detection technology has become a core tool for identifying the process of farmland non-agriculturalization by virtue of its advantage of

large-scale dynamic monitoring. However

existing methods face challenges in balancing the extraction of fine edge details in fragmented farmland with the maintenance of global semantic consistency in large-scale fields

often resulting in blurred edges and lost local features. To address these issues

a farmland change detection algorithm based on improved BIT

named Far-CDNet

is proposed. Firstly

a detail enhancement convolution module that connects ordinary convolution and multiple differential convolutions in parallel is introduced

and the edge detail representation capability of the feature extraction network is enhanced through dynamic weighting and residual connection. Secondly

the ordinary convolution of the semantic tokenizer in the BIT module is replaced by a deep separable convolution to enhance the local feature capture ability and generate output features with higher-level semantics

so as to improve the overall feature expression ability of the model. Finally

a residual branch is added to further integrate the local and global information before and after the Transformer. The experimental results show that the improved model

1 score is 79.18%

and

IoU

is 69.32%. Compared with the BIT model

the

1 score is increased by 4.17%

and

IoU

is increased by 4.24%.

关键词

Keywords

references

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