[發明專利]一種基于遙感技術的紅樹林生態定量反演方法

在審

• 申請號: 202110673702.6
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113536937A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 陳小花;陳宗鑄;雷金睿;李苑菱;吳庭天
• 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;G06K9/34;G06K9/36;G06K9/40;G06K9/46;G06K9/62
• 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

本發明屬于遙感生態定量反演技術領域，公開了一種基于遙感技術的紅樹林生態定量反演方法，包括：使用航空采集設備對含有紅樹林的區域拍攝高光譜遙感圖像；對處理后的高光譜數據提取紅樹林信息；對紅樹林信息進行反射峰波段的截取；對截取的反射波段進行判斷，并基于判斷結果進行紅樹林識別，得到紅樹林反演結果；本發明利用高光譜遙感數據實現對紅樹林的生態定量反演，快捷方便，不會對植被生長造成任何的影響，且精度高。本發明能夠提高紅樹林反演精度，減少紅樹林錯提或漏提概率，在紅樹林長勢監測、森林制圖、生物量估算、紅樹林病蟲害監測、預警預報等方面具有重要的推廣應用價值。

技術領域

本發明屬于遙感生態定量反演技術領域，尤其涉及一種基于遙感技術的紅樹林生態定量反演方法。

背景技術

目前：紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶，由紅樹植物為主體的常綠喬木或灌木組成的濕地木本植物群落，在凈化海水、防風消浪、固碳儲碳、維護生物多樣性等方面發揮著重要作用，有“海岸衛士”“海洋綠肺”美譽，也是珍稀瀕危水禽重要棲息地，魚、蝦、蟹、貝類生長繁殖場所。中國紅樹植物分布在廣東、廣西、海南、福建、浙江等省區。但是目前針對紅樹林的生態定量反演方法并沒有一個確定的方法，在現有的發明中并沒有針對紅樹林的生態定量反演方法，僅有針對紅樹林進行提取的方法，分離植被的信息不高，導致后續的步驟也會有一定的誤差。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

(1)現有方法沒有針對紅樹林的生態定量反演方法。

(2)現有針對紅樹林的提取方法中精確度不高，會造成后續步驟的信息有一定的誤差。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于遙感技術的紅樹林生態定量反演方法。

本發明是這樣實現的，一種基于遙感技術的紅樹林生態定量反演方法，所述紅樹林生態定量反演方法包括如下步驟：

步驟一，預先獲取紅樹林遙感特征數據，使用航空采集設備對含有紅樹林的區域拍攝高光譜遙感圖像；并對拍攝的相應高光譜遙感數據進行處理；

所述對拍攝的相應高光譜遙感數據進行處理包括：

刪除拍攝的相應高光譜遙感數據中波段全為零值或噪聲超過預設噪聲閾值的波段，獲得無壞帶的高光譜遙感數據；

將得到的無壞帶的高光譜遙感數據按順序抽取每一個像素點的像素向量，每一個像素向量作為一個行向量，將所有行向量按照順序依次向下排列，形成二維矩陣輸入數據，

將二維矩陣輸入數據進行歸一化處理即為處理好的高光譜遙感數據；

步驟二，對處理后的高光譜數據提取紅樹林信息；對紅樹林信息進行反射峰波段的截取；

所述對處理后的高光譜數據提取紅樹林信息包括：通過有約束能量最小化方法，將處理后的高光譜數據與預先提取的紅樹林遙感特征數據進行匹配：

輸入低秩恢復獲得的矩陣和目標光譜曲線；根據有約束能量最小化公式：計算每個待測光譜屬于目標光譜的隸屬度DCEM，數值越大，處理后的高光譜數據屬于紅樹林光譜的可能性越大；

其中，s表示紅樹林光譜向量，x表示處理后的高光譜向量；

對光譜識別得到的數據進行閾值分割，獲得處理后的高光譜數據的識別結果；

步驟三，對截取的反射波段進行判斷，并基于判斷結果進行紅樹林識別，得到紅樹林反演結果。

進一步，步驟一中，所述預先獲取紅樹林遙感特征數據包括：

獲取紅樹林所述區域的遙感圖像特征，進行紅樹林和其它物體或背景的差異性分析；