基于4-Scale模型反演人工針葉林郁閉度
發(fā)布時(shí)間:2021-04-16 05:59
郁閉度是指林分樹冠垂直投影面積與林地面積的比值,是反映林分中林冠郁閉的程度以及樹木利用空間程度的重要指標(biāo),也是森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中重要的一個(gè)調(diào)查因子。在森林經(jīng)營(yíng)管理中,郁閉度作為小班區(qū)劃、確定撫育采伐強(qiáng)度的重要指標(biāo),并成為通過遙感圖像進(jìn)行森林蓄積量估測(cè)不可或缺的因子。郁閉度不僅是判定森林狀況和進(jìn)行森林蓄積量估測(cè)的重要因子,也是進(jìn)行林分質(zhì)量評(píng)價(jià)、小班區(qū)劃、林分類型的劃分、地類的劃分重要指標(biāo)。準(zhǔn)確的郁閉度測(cè)量對(duì)精細(xì)森林經(jīng)營(yíng)規(guī)劃、精確預(yù)測(cè)森林生長(zhǎng)和精準(zhǔn)森林經(jīng)營(yíng)決策優(yōu)化具有重要的意義。目前森林郁閉度獲取方法有很多。傳統(tǒng)測(cè)量方法有樣點(diǎn)法、樣線法、目測(cè)法、樹冠投影法等。遙感技術(shù)的發(fā)展對(duì)估測(cè)森林郁閉度提供了更好的途徑,但是多光譜遙感數(shù)據(jù)的光譜分辨率有限,不同的森林類型有著相似的光譜特征,光學(xué)遙感所依賴的光照條件變化大,這也引起了相同森林類型的不同光譜特性。激光雷達(dá)(Light Detection And Ranging,Li DAR)是近年來(lái),在國(guó)內(nèi)外發(fā)展十分迅速的遙感技術(shù),激光雷達(dá)技術(shù)可以快速獲取目標(biāo)的三維空間信息,能準(zhǔn)確地估算森林結(jié)構(gòu)參數(shù)(如胸徑、樹高、冠幅和生物量等),但是,Li DAR數(shù)據(jù)...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:48 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1研宄區(qū)區(qū)位圖??2.1.2自然雜??旺業(yè)甸鎮(zhèn)為山區(qū),境內(nèi)山巒起伏,林海莽莽
算出郁??閉度,即:郁閉度=被樹冠遮蓋的樣點(diǎn)數(shù)/樣點(diǎn)總數(shù)(被樹冠遮蓋記為1,反則為0)。??樣線法:樣線按對(duì)角線布設(shè),用卷尺測(cè)量被樣線所切的樹冠的長(zhǎng)度,計(jì)算公式為:郁閉??度=樹冠冠幅總長(zhǎng)/二對(duì)角線總長(zhǎng)。??iS’C*■東?i。叮?15'^^?US*??東?1I£*?25*?US*?3C'〇*3r.???t?i?>?it??旺業(yè)甸林場(chǎng)?&??丨?!??US'?10'0"F?US???15*0’東?HE*?20*0^.^?US*?25’0’東?US*?30’0"東??圖2-2樣地分布圖??2.2.3魚眼照片收集與處理??魚眼照片的收集,用到的儀器為尼康相機(jī)與魚眼鏡頭,組合置于林地lm處,使??用水平儀把組合的魚眼相機(jī)調(diào)至與地面水平,進(jìn)行拍攝林分的全天空照片。藍(lán)色天空會(huì)??對(duì)魚眼照片產(chǎn)生質(zhì)量上的影像,在照片收集時(shí)應(yīng)該注意天氣情況,一般在非晴天的條件??下進(jìn)行拍攝照片;在獲取魚眼照片的同時(shí)我們還要應(yīng)當(dāng)注意,盡量避免人進(jìn)入拍攝范圍。??本研究一共設(shè)置43塊樣地,每塊樣地取五張照片,一共得到215張魚眼照片,把每個(gè)??樣地的照片進(jìn)行命名。魚眼照片圖像如圖2-3所示。??魚眼照片中森林冠層郁閉度的計(jì)算原理是計(jì)算樹冠部分在遮擋天空的有效總像素中??所占的百分比。根據(jù)魚眼照片中森林冠層郁閉度的計(jì)算原理,根據(jù)己有研宄,首先用??軟件根據(jù)魚眼照片的大小把照片裁切為圓形,獲得有效的計(jì)算面積,并且由??于大的變形而將邊緣部分切除。對(duì)剪切后的照片進(jìn)行二值化處理,然后將彩色照片轉(zhuǎn)??換為灰度圖。使用XrcGZS軟件對(duì)處理后的照片進(jìn)行二值化分類,并計(jì)算樹冠陰影部分??的像素?cái)?shù)并將其導(dǎo)出到£:xce/;根據(jù)計(jì)算公式在fxce/中計(jì)算
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)的像元二分模型估測(cè)郁閉度[J]. 丹宇卓,石晶明,李心怡,羅帥,李明澤. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]基于騰訊街景的林地郁閉度提取方法研究[J]. 余付蓉,高峻,付晶. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2018(05)
[3]結(jié)合機(jī)載LiDAR和LANDSAT ETM+數(shù)據(jù)的溫帶森林郁閉度估測(cè)[J]. 張瑞英,龐勇,李增元,包玉海. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]基于機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的林分平均高及郁閉度反演[J]. 穆喜云,張秋良,劉清旺,龐勇,胡凱龍. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[5]聯(lián)合星載ICESat-GLAS波形與多光譜Landsat-TM影像的森林郁閉度估測(cè)[J]. 王蕊,邢艷秋,王立海,尤號(hào)田,邱賽,王愛娟. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]基于幾何光學(xué)模型的毛竹林郁閉度無(wú)人機(jī)遙感定量反演[J]. 王聰,杜華強(qiáng),周國(guó)模,徐小軍,孫少波,高國(guó)龍. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]基于LiDAR點(diǎn)云能量信息的樟子松郁閉度反演方法[J]. 尤號(hào)田,邢艷秋,冉慧,王蕊,霍達(dá). 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]基于紋理特征的香格里拉縣冷杉林郁閉度遙感估測(cè)研究[J]. 付虎艷,張軍,舒清態(tài). 云南地理環(huán)境研究. 2014(03)
[9]森林郁閉度測(cè)定方法探討與展望[J]. 王強(qiáng),斯琴畢力格,肖海濤,喬磊. 內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì). 2014(01)
[10]三峽庫(kù)區(qū)森林郁閉度的遙感定量估測(cè)[J]. 鄭冬梅,曾偉生,智長(zhǎng)貴,施鵬程. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
博士論文
[1]利用幾何光學(xué)模型耦合多源遙感數(shù)據(jù)的山地森林參數(shù)估測(cè)研究[D]. 谷成燕.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2018
碩士論文
[1]江西省吉安市森林郁閉度動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)[D]. 陳崇.南京大學(xué) 2011
[2]BRDF模型對(duì)遙感定量反演的影響研究[D]. 劉佳.東北林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3140879
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:48 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1研宄區(qū)區(qū)位圖??2.1.2自然雜??旺業(yè)甸鎮(zhèn)為山區(qū),境內(nèi)山巒起伏,林海莽莽
算出郁??閉度,即:郁閉度=被樹冠遮蓋的樣點(diǎn)數(shù)/樣點(diǎn)總數(shù)(被樹冠遮蓋記為1,反則為0)。??樣線法:樣線按對(duì)角線布設(shè),用卷尺測(cè)量被樣線所切的樹冠的長(zhǎng)度,計(jì)算公式為:郁閉??度=樹冠冠幅總長(zhǎng)/二對(duì)角線總長(zhǎng)。??iS’C*■東?i。叮?15'^^?US*??東?1I£*?25*?US*?3C'〇*3r.???t?i?>?it??旺業(yè)甸林場(chǎng)?&??丨?!??US'?10'0"F?US???15*0’東?HE*?20*0^.^?US*?25’0’東?US*?30’0"東??圖2-2樣地分布圖??2.2.3魚眼照片收集與處理??魚眼照片的收集,用到的儀器為尼康相機(jī)與魚眼鏡頭,組合置于林地lm處,使??用水平儀把組合的魚眼相機(jī)調(diào)至與地面水平,進(jìn)行拍攝林分的全天空照片。藍(lán)色天空會(huì)??對(duì)魚眼照片產(chǎn)生質(zhì)量上的影像,在照片收集時(shí)應(yīng)該注意天氣情況,一般在非晴天的條件??下進(jìn)行拍攝照片;在獲取魚眼照片的同時(shí)我們還要應(yīng)當(dāng)注意,盡量避免人進(jìn)入拍攝范圍。??本研究一共設(shè)置43塊樣地,每塊樣地取五張照片,一共得到215張魚眼照片,把每個(gè)??樣地的照片進(jìn)行命名。魚眼照片圖像如圖2-3所示。??魚眼照片中森林冠層郁閉度的計(jì)算原理是計(jì)算樹冠部分在遮擋天空的有效總像素中??所占的百分比。根據(jù)魚眼照片中森林冠層郁閉度的計(jì)算原理,根據(jù)己有研宄,首先用??軟件根據(jù)魚眼照片的大小把照片裁切為圓形,獲得有效的計(jì)算面積,并且由??于大的變形而將邊緣部分切除。對(duì)剪切后的照片進(jìn)行二值化處理,然后將彩色照片轉(zhuǎn)??換為灰度圖。使用XrcGZS軟件對(duì)處理后的照片進(jìn)行二值化分類,并計(jì)算樹冠陰影部分??的像素?cái)?shù)并將其導(dǎo)出到£:xce/;根據(jù)計(jì)算公式在fxce/中計(jì)算
?2研宄區(qū)域及研究數(shù)據(jù)???w^m??圖2-3魚眼照片??2.2.4葉面積指數(shù)測(cè)置??本研宄實(shí)測(cè)葉面積數(shù)據(jù)于2017年9月對(duì)旺業(yè)甸林場(chǎng)進(jìn)行外業(yè)調(diào)查時(shí)獲取,測(cè)量了??34塊樣地的葉面積指數(shù)。收集葉面積指數(shù)數(shù)據(jù)利用了光學(xué)儀器葉面積指數(shù)檢測(cè)??儀(TraczVig?如必如c/zzT'ecfwreq/'Cano/j/ey),7X4C-//是檢測(cè)葉面積指數(shù)(JL4/)??及植被吸收光合有效輻射的光學(xué)儀器(圖2-4)。是在陳鏡明教授的最新葉面積檢測(cè)理論??與算法的基礎(chǔ)上研發(fā)的。?c-//葉面積指數(shù)檢測(cè)儀通過樹冠之間間隙大小分布及間隙??率來(lái)檢測(cè)UJ,可用于森林冠層、農(nóng)作物等Z1T的檢測(cè),為森林碳匯等的研究提供依據(jù)。??測(cè)量條件為無(wú)云晴朗天氣,有陽(yáng)光直射條件,測(cè)量時(shí)間為上午10點(diǎn)到下午15點(diǎn)之間。??在樣地設(shè)置兩條平行線,在每條線上勻速走動(dòng)且每5米記錄一次并命名。把收集好的數(shù)??據(jù)通過7^0^/?軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到樣地中每個(gè)點(diǎn)的U/,進(jìn)而算出樣地平均值,得??到每個(gè)樣地U人??Control?hutrton?要f'〔:冬武亭,凝£禮??M?I,?'名??一?l_u?.??圖2-4?TRAC-II葉面積指數(shù)檢測(cè)儀??-13-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)的像元二分模型估測(cè)郁閉度[J]. 丹宇卓,石晶明,李心怡,羅帥,李明澤. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]基于騰訊街景的林地郁閉度提取方法研究[J]. 余付蓉,高峻,付晶. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2018(05)
[3]結(jié)合機(jī)載LiDAR和LANDSAT ETM+數(shù)據(jù)的溫帶森林郁閉度估測(cè)[J]. 張瑞英,龐勇,李增元,包玉海. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]基于機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的林分平均高及郁閉度反演[J]. 穆喜云,張秋良,劉清旺,龐勇,胡凱龍. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[5]聯(lián)合星載ICESat-GLAS波形與多光譜Landsat-TM影像的森林郁閉度估測(cè)[J]. 王蕊,邢艷秋,王立海,尤號(hào)田,邱賽,王愛娟. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]基于幾何光學(xué)模型的毛竹林郁閉度無(wú)人機(jī)遙感定量反演[J]. 王聰,杜華強(qiáng),周國(guó)模,徐小軍,孫少波,高國(guó)龍. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]基于LiDAR點(diǎn)云能量信息的樟子松郁閉度反演方法[J]. 尤號(hào)田,邢艷秋,冉慧,王蕊,霍達(dá). 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]基于紋理特征的香格里拉縣冷杉林郁閉度遙感估測(cè)研究[J]. 付虎艷,張軍,舒清態(tài). 云南地理環(huán)境研究. 2014(03)
[9]森林郁閉度測(cè)定方法探討與展望[J]. 王強(qiáng),斯琴畢力格,肖海濤,喬磊. 內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì). 2014(01)
[10]三峽庫(kù)區(qū)森林郁閉度的遙感定量估測(cè)[J]. 鄭冬梅,曾偉生,智長(zhǎng)貴,施鵬程. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
博士論文
[1]利用幾何光學(xué)模型耦合多源遙感數(shù)據(jù)的山地森林參數(shù)估測(cè)研究[D]. 谷成燕.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2018
碩士論文
[1]江西省吉安市森林郁閉度動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)[D]. 陳崇.南京大學(xué) 2011
[2]BRDF模型對(duì)遙感定量反演的影響研究[D]. 劉佳.東北林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3140879
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