[發明專利]一種評估臺風對城市樹木生態系統損失的方法及其設備

在審

• 申請號: 202010323709.0
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111652893A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 湯劍雄;崔勝輝;徐禮來;李彥旻
• 申請（專利權）人: 中國科學院城市環境研究所
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136;G06T7/62;G06T7/90;G06K9/62;G06Q50/26
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔

本說明書一個或多個實施例提供一種評估臺風對城市樹木生態系統損失的方法及其裝置，先獲取區域內倒伏樹影像信息，從獲取的信息中獲取倒伏樹樹干樣本點，并計算出倒伏樹樹干樣本點的閾值，對獲取的信息先進行分割，再基于閾值對分割后的信息同步進行處理，算篩選出的倒伏樹的體積，基于篩選出的倒伏樹體積計算區域內倒伏樹總質量；基于區域內倒伏樹總質量計算出區域內倒伏樹損失的固碳價值和釋放氧氣的價值，在信息處理的過程中，將獲取的信息進分割，對分割后信息同步進出處理，而降低信息處理難度，提高信息處理速度，從而提升了評估方法的速度，同時結合高分變頻的航拍技術，有利于提高獲取信息的清晰度，提高評估方法的精確度。

技術領域

本說明書一個或多個實施例涉及評估臺風對城市樹木生態系統損失的方法技術領域，尤其涉及一種評估臺風對城市樹木生態系統損失的方法及其設備。

背景技術

在全球氣候變化的影響下，臺風越來越頻繁地登陸沿海城市，對社會經濟系統、建成區系統和自然生態系統造成了十分嚴重的影響。臺風不僅造成巨大的經濟損失，也對沿海城市的自然生態系統造成不容忽視的影響。2012年超強臺風“韋森特”導致深圳市11.5萬棵樹木受損。2016年超強臺風“莫蘭蒂”登陸廈門市，造成102億元的直接經濟損失和全市90％的樹木受損。城市綠地是城市生態系統的重要組成部分，具有維持城市大氣的碳氧平衡、調節城市小氣候、消除大氣污染和殺菌降噪等作用，而臺風的頻發使這些生態服務功能處于高風險狀態。

目前與臺風災害損失相關的研究內容集中于臺風災害風險評估、臺風造成的直接與間接經濟損失、評價臺風災害與致災因子間的關系和評價臺風對城市森林生態系統方面。評價臺風災害造成的實際損失的技術手段呈現多樣性，遙感技術與GIS結合是最常見的方法，通過遙感技術分析災害前后各指標(NDVI等)變化可以從空間上定量評估臺風導致的各方面損失，但該方法具有一定局限性，災后及時獲取到沒有云朵遮擋的高質量遙感影像比較困難，且主要根據單位面積生態系統服務價值量表計算各類自然生態系統的價值，從而導致評估方法的速度和精度較低。

發明內容

有鑒于此，本說明書一個或多個實施例的目的在于提出一種評估臺風對城市樹木生態系統損失的方法及其設備，以解決現有技術中評估方法的速度和精度較低的問題。

基于上述目的，本說明書一個或多個實施例提供了一種評估臺風對城市樹木生態系統損失的方法，包括：

獲取區域內倒伏樹影像信息，并對獲取的信息預處理，得到預處理后的倒伏樹影像信息；

從預處理后的倒伏樹影像信息中獲取倒伏樹樹干樣本點，對獲取的倒伏樹樹干樣本點進行特征值計算，根據計算的平均值和標準差的值設置倒伏樹樹干樣本點的閾值；

將預處理后的倒伏樹影像信息進行分割，基于倒伏樹樹干樣本點的閾值，同時分割后的倒伏樹影像信息進行獲取倒伏樹的處理；

對獲取區域內的倒伏樹進行樹干判斷和篩選，計算篩選出的倒伏樹的體積；

基于篩選出的倒伏樹體積和區域內基本木材平均密度計算區域內倒伏樹總質量；

基于區域內倒伏樹總質量計算出區域內倒伏樹損失的固碳價值和釋放氧氣的價值，即為臺風對城市樹木生態系統造成的損失。

可選的，所述獲取區域內倒伏樹影像信息，并對獲取的信息預處理，包括：

航拍區域的規劃，選取臺風過境后的第二天，且距離臺風中心1～2km范圍內的區域；

區域內倒伏樹影像信息，利用無人機進行區域內航拍；

對獲取的信息預處理，通過影像校正及拼接，獲取分辨率為8～10cm的區域內航拍影像。

可選的，所述從預處理后的倒伏樹影像信息中獲取倒伏樹樹干樣本點，對獲取的倒伏樹樹干樣本點進行特征值計算，根據計算的平均值和標準差的值設置倒伏樹樹干樣本點的閾值，包括：