[發明專利]基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法

在審

• 申請號: 202110393861.0
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113205565A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 黃文麗;閔萬坤;丁家祺;劉迎春;沈煥鋒
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T11/40;G06T7/45;G06K9/62;G06F17/18;G06K9/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 王琪

1.一種基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，根據歷史資料數據，選擇n種森林類型作為分層指標；

步驟2，按照步驟1中森林類型對樣地每種類型進行分層抽樣調查，提取中心坐標、單木位置、密度、樹高、冠幅和胸徑信息；

步驟3，將步驟2中樣地調查獲取的樹高、冠幅和胸徑信息轉換為森林地上生物量；

步驟4，計算光學遙感數據的年度物候指標、常用遙感指數、纓帽變換相關指標，基于灰度共生矩陣選取紋理特征；

步驟5，對SAR數據進行預處理，獲取年均值、中值、標準差和歸一化差分指數指標；

步驟6，使用地形特征數據，計算坡度、坡向、高程3個指標；

步驟7，分別使用隨機森林和逐步回歸方法篩選步驟4、步驟5、步驟6中計算得到的指標，篩選后的指標作為建立森林地上生物量模型的特征變量；

步驟8，使用步驟3計算得到的樣地森林地上生物量和步驟7篩選的特征變量構建多元線性回歸和隨機森林兩種森林地上生物量模型；

步驟9，對步驟8得到的兩種森林地上生物量模型進行比較，選取最佳模型；

步驟10，利用步驟9得到的最佳模型和森林掩膜繪制研究區森林地上生物量分布圖。

2.如權利要求書1所述的一種基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法，其特征在于：所述步驟3中將樣地調查獲取的樹高、冠幅和胸徑信息轉換為森林地上生物量是利用生物量異速生長方程實現的。

3.如權利要求書1所述的一種基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法，其特征在于：所述步驟4中常用遙感指數包括EVI、EVI2、RVI，纓帽變換相關指標包括亮度、濕度、綠度和濕度綠度差值，選取的紋理特征包括均值、方差、同質性、對比度、異質性、信息熵、二階矩和相關性共8種。

4.如權利要求書1所述的一種基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法，其特征在于：所述步驟5中預處理包括軌道文件精校、景邊噪聲去除、熱噪聲去除、輻射定標、裁切、入射角糾正、多視處理、地形校正。

5.如權利要求書1所述的一種基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法，其特征在于：所述步驟7中使用隨機森林和逐步回歸方法篩選指標時，將步驟3計算得到的樣地森林地上生物量作為參考值。

6.如權利要求書1所述的一種基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法，其特征在于：所述步驟8中是將步驟3計算得到的樣地森林地上生物量作為因變量，步驟7篩選的特征變量作為自變量，分別建立多元線性回歸模型和隨機森林模型。

7.如權利要求書1所述的一種基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法，其特征在于：所述步驟9中最佳模型是使用十折交叉驗證方法得到的決定系數與均方根誤差兩個指標進行選取的。

8.如權利要求書1所述的一種基于多源數據的森林生物量遙感制圖方法，其特征在于：所述步驟10中的森林掩膜是使用PALSAR-2Forest/Non Forest產品作為掩膜提取的研究區森林范圍。