[發明專利]一種基于衛星遙感技術的熱帶森林資源測量方法

在審

• 申請號: 202110583328.0
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113343808A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳毅青;陳宗鑄;雷金睿;陳小花;吳庭天;李苑菱
• 申請（專利權）人: 海南省林業科學研究院（海南省紅樹林研究院）
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/40
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 張國棟

本發明涉及森林資源測量技術領域，且公開了一種基于衛星遙感技術的熱帶森林資源測量方法，其特征在于，包括以下步驟：1)通過衛星遙感技術獲取基于待測熱帶森林資源的遙感圖像信息，對獲取的遙感圖像信息進行預處理。該基于衛星遙感技術的熱帶森林資源測量方法，通過固定的匹配閾值指數對植被區域進行提取，結合紋理多特征構建森林紋理結構基元對植被區域中的森林植被進行提取，以及會大大提高熱帶森林資源調查的工作效率和調查質量，同時克服了傳統調查方法地面檢測樣地、樣線和樣木復位率低的問題，可以有效增進監測數據的實時性、準確性、可靠性和快速更新能力，更為有效的對熱帶森林資源進行測量分析。

技術領域

本發明涉及森林資源測量技術領域，具體為一種基于衛星遙感技術的熱帶森林資源測量方法。

背景技術

衛星遙感技術是一門綜合性的科學技術，集中了空間、電子、光學、計算機通信和地學等學科的成就，是3S(RS、GIS、GPS)技術的主要組成成分，衛星遙感以人造衛星為平臺，根據作為平臺的衛星與地球的相對位置關系可將衛星分為靜止衛星(如靜止氣象衛星和靜止通信衛星)以及極軌衛星。

傳統的熱帶森林植被分類通過人工實地調查，對于大范圍存在工作量大、耗費周期、力成本高以及受主觀因素影響，對此無法滿足“數字林業”中快速有效探測森林植被的目標要求，自遙感技術的概念提出以來，其技術應用滲透到各個領域，包括軍事，農業和林業等，早期遙感植被分類采用人工目視解譯，與現場探測相比更加節省人力以及省時，但目視解譯的準確度更多取決于遙感影像的質量以及解譯者的先驗知識，依然存在周期長，時效性差以及結果帶有一定主觀性等問題，故此，提出一種基于衛星遙感技術的熱帶森林資源測量方法來解決上述的問題。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于衛星遙感技術的熱帶森林資源測量方法，具備森林資源的高效率全面監測和分析等優點，解決了測量時存在周期長，時效性差以及結果帶有一定主觀性的問題。

(二)技術方案

為實現上述森林資源的高效率全面監測和分析的目的，本發明提供如下技術方案：一種基于衛星遙感技術的熱帶森林資源測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)通過衛星遙感技術獲取基于待測熱帶森林資源的遙感圖像信息，對獲取的遙感圖像信息進行預處理。

2)將圖像信息進行N等分，分區域進行篩選測量，通過遙感圖像信息綜合分析森林資源的紋理特征、植被指數、地形因子和紋理指數。

3)計算所有等分圖像的平均色調和灰度正態分布特征，最終篩選出最合適的區域即藍噪聲特征的森林植被典型區域，對該區域，首先進行對比度拉伸處理，之后通過幾何變換逐漸縮小區域的尺寸，利用FFT獲取區域的頻譜響應，根據頻譜響應判斷是否符合藍噪聲特征，若尺寸區域藍噪聲特征不明顯，則繼續縮小尺寸，通過迭代方式來探測藍噪聲特征，隨著尺度變化，當藍噪聲特征最明顯時，認為該尺寸下的區域具有藍噪聲特征，通過縮小倍數關系，計算樹冠紋理尺度，并統計樹冠紋理的平均灰度。

4)對所提取的植被區域，利用紋理結構與植被區域進行匹配，設定相關的匹配閾值，對于滿足閾值范圍內的識別為森林植被。

5)識別森林植被后，將熱帶森林的資源信息整合為森林資源圖像集。

優選的，所述森林資源圖像集，所述森林資源圖像集包括樹木種類名稱、每種樹木具體數量、樹木屬性信息表和樹木圖像。

優選的，所述紋理特征包括灰度共生矩陣、空間自相關、小波多頻道和多方向特征等，所述紋理指數為從遙感影像各個波段均可以提取出各自的紋理特征，各個波段紋理特征的比值。

優選的，所述地形因子為植被生長與自然環境之間具有密切的相互關系所述地形因子包括海拔、坡度和坡向等因子，所述地形因子為面熟地貌形態的基本參數。