一种空地遥感结合的区域森林自然资源生态估测方法及系统

专利主权项内容

1.一种空地遥感结合的区域森林自然资源生态估测方法，包括以下步骤：步骤1，选取样地进行地面调查，地面调查包括树种调查以获取树种信息以及基于地面激光雷达的单木碳储量真值获取；首先根据地面激光雷达获取的激光点云计算单木碳储量，并将激光点云向下投影生成碳储量图，以落在碳储量图中每个像素范围的单木碳储量的和作为像素值，并与对应的卫星立体影像进行配准；然后将其中60％的样地作为训练样地，另一部分样地作为验证样地；步骤2，对卫星立体影像进行处理，生成DSM、DEM，利用DSM、DEM计算的像素高差排除明显非植被，并将多幅卫星立体影像具有的光谱纹理信息以及像素高差一起作为神经网络分类器的输入特征，实现树种图斑分布图的生成；步骤3，结合树种图斑分布图中的树种信息，根据DSM、DEM计算像素高差作为观测值，以训练样地中对应像素的碳储量作为真值，构建不同树种的森林像素高差与像素碳储量的模型，并以验证样地的碳储量真值对模型进行优化与验证，根据不同超参数下的模型在验证样地上的表现选择最优的模型，森林像素高差与像素碳储量的模型为：其中，C为像素p的碳储量，P为像素分辨率，作为模型的超参数，分别取2m、2.5m、5m，F为对应像素的植被覆盖度，θ为地形坡度，H为像素高差，C为范围R中所有像素的碳储量之和，a、b、c为不同树种的像素高差-像素碳储量拟合模型中的拟合参数，通过最小二乘法进行拟合；i，ji，ji，ji，ji，jc步骤4，由整个区域的DSM和DEM计算像素的高差，结合树种图斑分布图，将高差代入到不同树种的像素高差与碳储量模型中，得到每一个像素对应的碳储量，最后根据树种图斑范围，将同一图斑的像素碳储量累加，得到各个图斑的碳储量，获取生态估测结果。