[發明專利]一種礦區復墾植被生物量估算方法及系統

在審

• 申請號: 202010151513.8
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111337434A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 包妮沙;楊曉宇;劉艷慧;劉小翠;孫瑞
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01S13/89;G01S13/86;G06K9/62
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 馮靜

本發明公開一種礦區復墾植被生物量估算方法及系統，涉及植被估算技術領域。該方法包括：獲取地面的歷史生物量數據與歷史遙感數據；歷史遙感數據包括：光學遙感數據和雷達遙感數據；對歷史遙感數據依次進行預處理和融合處理得到融合圖像；融合圖像的遙感特征變量為融合圖像的融合波段，建立生物量估算模型；對獲取的待測地面的遙感數據進行處理得到待測融合圖像；待測融合圖像的待測遙感特征變量為待測融合圖像的融合波段；將待測遙感特征變量輸入生物量估算模型得到待測地面的生物量數據。本發明對歷史遙感數據進行預處理后再進行融合處理，將光學遙感數據和雷達遙感數據的優勢進行融合互補，以此提高植被生物量的估算精度。

技術領域

本發明涉及植被估算技術領域，特別是涉及一種礦區復墾植被生物量估算方法及系統。

背景技術

礦區大量的開采活動會極大地破壞地表景觀，導致土地肥力下降及土地沉陷，造成礦區生態系統的嚴重退化。植被的重建與復墾是礦區生態環境修復的主要技術之一，植被恢復情況是評價礦區生態環境修復的直觀指標，因此，復墾植被生長狀況的準確監測，有利于礦區生態環境的恢復與管理。常用于監測植被生長狀況的參數包括植被覆蓋度、葉面積指數、冠層葉綠素含量以及生物量等。植被生物量是指植物在一定數量的面積上所能積累的有機物的總量，可直接反映植被健康狀況，體現了礦區生態系統獲取能量的能力，對于衡量生態系統尤為重要。生物量的準確估算能直觀地評價植被復墾效果。而在長期的植被復墾過程中，隨著時間的推移植被物種會出現更替現象，土壤狀況也會發生變化，說明植被復墾工作具有持續性和動態性，這就更加突出持續有效的監測復墾植被恢復信息對礦區復墾工程的重要性與現實意義。

但現有的生物量估算方法耗時長，需要大量人力物力財力以及部分采集操作對植被具有破壞性，所以對于大面積區域的生物量估算，具有一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是提供一種礦區復墾植被生物量估算方法及系統，解決了現有生物量估算方法對于大面積區域生物量估算的局限問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種礦區復墾植被生物量估算方法，包括：

獲取地面的歷史生物量數據以及與所述歷史生物量數據對應的歷史遙感數據；所述歷史遙感數據包括：光學遙感數據和雷達遙感數據；

對所述歷史遙感數據依次進行預處理和融合處理，得到融合圖像；

獲取所述融合圖像的融合波段，并將所述融合波段作為所述融合圖像的遙感特征變量；

利用回歸模型、所述遙感特征變量和所述生物量數據建立生物量估算模型；

獲取待測地面的遙感數據；

對所述遙感數據依次進行預處理和融合處理，得到待測融合圖像；

獲取所述待測融合圖像的融合波段，并將所述待測融合圖像的融合波段作為所述待測融合圖像的待測遙感特征變量；

將所述待測遙感特征變量輸入所述生物量估算模型，得到所述待測地面的生物量數據。

可選的，所述對所述歷史遙感數據依次進行預處理和融合處理，得到融合圖像，具體包括：

對所述光學遙感數據進行預處理，得到光學圖像；

對所述雷達遙感數據進行預處理，得到雷達圖像；

對所述光學圖像和所述雷達圖像進行圖像配準，得到與所述光學圖像對應的配準雷達圖像；

利用小波主成分算法將所述光學圖像和與所述光學圖像對應的配準雷達圖像進行圖像融合，得到融合圖像。

可選的，所述對所述光學遙感數據進行預處理，得到光學圖像，具體包括：