[發明專利]一種地表生境因子量化解析方法

在審

• 申請號: 202110573953.7
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113361350A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 李哲;何鈺昆;韓笑;周詳;李超明;施佳穎;黃若暄;高穎;周正;趙恒毅;曹銀銀;李宜燔
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N20/00;G06T5/50
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 于晶晶

本發明公開了一種地表生境因子量化解析方法，屬于數字景觀場地勘探領域。該方法通過高光譜分辨率數據、高空間分辨率數據與高時間分辨率數據的結合，提高了生境因子解析數據采集效率、數據維度與解析精度；降低了以往解析中存在的椒鹽現象，實現了生境因子對象的多維度數據整體分析；通過對生境因子多維數據集對象主成分分析法降維，剔除了生境因子對象低關聯度參數，降低了解析需要的參數維度，提高了高分辨率遙感影像解析速度與效率，形成了生境因子低維高置信樣本庫運用極大似然法半監督分類進行生境因子高置信樣本庫迭代機器學習，降低了生境因子參數相互干擾，提高了復合參數條件下多種生境因子解析的準確性與解析效率。

技術領域

本發明屬于數字景觀場地勘探領域，具體涉及一種基于高分遙感影像與半 監督遞歸分類技術的地表生境因子解析方法和設備。

背景技術

生境因子，指生態系統中存在著的具有生態影響力的自然要素或人工要 素，其空間形態存在著面狀、線狀、點狀分布，其空間分布位置關系根據其相 互關系及具體環境呈現出交織混雜的特征。對生境因子的高精度解析不僅對維 護和保護生態系統中局部生態格局、推動區域生態格局持續改善、整體向上發 展有著關鍵性的作用，也能提高生態環境建設的科學性與生態性，助力實現高 質量的景觀環境生態文明建設。

當前風景環境建設生境因子劃分存在著以下這些問題：

(1)生境因子數據參數獲取與解析的精度、效率與科學性有待提升，呈 現出小數據分析大空間、單一數據分析復雜空間、綜合數據難以處理等情況。

運用相關生態技術、遙感技術對風景環境建設生境因子解析以定性研究為 主，量化解析程度有待深入；其生境因子等數據多數依靠人工實地調研收集或 依靠中低分辨率遙感影像(分辨率為30M以下)解析，數據收集過程繁瑣，其 精度難在中-微觀尺度的生態環境空間分析中有待提升；復合生態參數數據統籌 與綜合處理較為困難，多數研究僅涉及部分參數，難以整體、科學地把握生境 因子空間整體屬性。

(2)生境因子研究多基于現有模型與框架，以宏觀尺度為研究對象，運 用固定參數指數進行數據解析，聚焦單一生態敏感參數指數，對多源復合生境 因子數據統籌解析、綜合分析的整合性與系統性研究較少，整體解析系統運行 效率、精度及全局性有待提升。

綜上可知，目前生境因子研究層面常以區級、市級、省級宏觀尺度居多， 其向中-微觀尺度進一步下探分析尺度與解析精度能力有待加強；研究對象多為 某一生境因子或生態參數；應對復合生境因子解析時參數選呈現偏重選取典型 參數分析，在應對各類中-微觀尺度不同的生態環境時缺乏對其特殊性的考量； 在研究對象或單位主要以基于遙感影像的選點為主，在像元層面進行生態空間 解析；分析水平與解析精度難以支撐復雜的生態環境狀況與變化，深入指導中- 微觀層面的生境因子解析研究。

在指導生態建設實踐中，現有分析常為運用精度為30M以下的中低分辨率 遙感影像，針對的分析尺度多為區域及其以上空間尺度，在中-微觀實際環境開 發建設項目中，這類中低精度分析存在著生境因子混雜、模糊等情況，較難指 導實際建設；生態數據獲取需人工調研標注，人工勘測成本高，數據更新速度 難以應對高速建設的變化與需求；基于該尺度下的研究對象數據單元多為網格 點狀分布的像元，落實在實際空間中即為抽象的數據點，對生態空間內蘊含的 生境因子及其對象缺少具體落點；解析過程多以現有模型進行運算處理，在應 對動態變化情況的數據補充缺少途徑，其“數據采集-處理-分析”環節整體動 態流程尚待進一步整合發展。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了一種地表生境因子量化解析方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種地表生境因子量化解析方法，包括以下步驟：