聯(lián)合ZY-3影像與ICESat-GLAS波形數(shù)據(jù)估測森林樹高和生物量的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 04:13
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)中極為重要的一部分,其具有面積大、分布廣、組成復(fù)雜等特點(diǎn)。傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查工作耗時(shí)耗力,對森林具有一定的破壞性,不適合進(jìn)行大范圍的調(diào)查。隨著遙感技術(shù)在林業(yè)上的應(yīng)用,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)森林調(diào)查方法消耗大、調(diào)查范圍有限等局限性,使大區(qū)域、低成本的森林資源調(diào)查成為可能,且能夠滿足調(diào)查精度的需求。ZY-3作為我國第一顆專業(yè)立體測繪衛(wèi)星,其上搭載有多角度觀測的全色相機(jī)和多光譜相機(jī),可以獲取地物的立體影像和光譜信息,為森林參數(shù)提取等方面的研究提供新的可能。本研究以吉林省汪清林業(yè)局經(jīng)營區(qū)為研究區(qū),利用ZY-3三視影像建立研究區(qū)數(shù)字表面模型,使用DEM數(shù)據(jù)表示林下地形,建立研究區(qū)CHM,并從ZY-3多光譜影像中提取單波段光譜值、植被指數(shù)和紋理特征等變量,建立森林樹高和森林地上生物量估測模型。由于實(shí)測數(shù)據(jù)數(shù)量較少,使用精度較高的星載激光雷達(dá)ICESat-GLAS數(shù)據(jù)計(jì)算研究區(qū)光斑內(nèi)的樹高,與ZY-3數(shù)據(jù)聯(lián)合進(jìn)行森林參數(shù)的區(qū)域反演,應(yīng)用極限學(xué)習(xí)機(jī)算法建立GLAS估測森林參數(shù)與ZY-3數(shù)據(jù)之間的關(guān)系模型,得到樹高和生物量的空間分布圖。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)基于ZY-3三視立體影像,進(jìn)行立體像對...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-丨研宄區(qū)地理位置及樣地分布??
?東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???側(cè)擺能力?士?32。?±32°?±32°?±32°??重訪時(shí)間/d?5?5?5?5???焦距/mm?1700?1700?K700?1750???2.4?DEM數(shù)據(jù)??研宄使用的DEM數(shù)據(jù)是由林業(yè)局提供,是國家基礎(chǔ)測繪的主要成果之一,其空間??分辨率為10?m。在植被覆蓋度大的區(qū)域受林分密度和結(jié)構(gòu)等因素的影響,無法精準(zhǔn)測??量林下地形,林區(qū)高程值近似于地面高程值。研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)如圖2-2所示。??典??-mgK??Low??圖2-2研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)??2.5丨CESat-GLAS波形數(shù)據(jù)??地球激光測高系統(tǒng)GLAS?(?Geo-science?Laser?Altimeter?System?)是美國宇航局??(National?Aeronautics?and?Space?Administration,NASA)地球科學(xué)企業(yè)(Earth?Science??Enterprise,ESE)的一部分,主要用于測量冰蓋地開¥和系列的時(shí)間序列變化,同時(shí)也用??于檢測云和大氣特性。2003年美國成功發(fā)射了搭載GLAS的ICESat?(Ice,?Cloud?and??land?Elevation?Satellite)衛(wèi)星。GLAS測量5nm持續(xù)時(shí)間里激光脈沖從發(fā)射器到地球再??返回儀器的往返行程所需的時(shí)間,通過乘以光速將時(shí)間轉(zhuǎn)換為距離。它發(fā)射兩種波長的??激光脈沖,其中波長為l〇64nm的近紅外激光用于量測地球表面形貌,波長532nm的綠??色激光用于量測氣溶膠和其它大氣特征。發(fā)射器每秒發(fā)射40個(gè)激光脈沖,呈現(xiàn)在地球??表面上的光斑直徑約為70m,沿軌的每個(gè)
全部三線陣影像組合和多光譜影像,軟件在讀取數(shù)據(jù)時(shí)將自動圖讀入影像的??RPC信息。??譬《??M?*.。?TV—.?(:細(xì)I1M群幽轉(zhuǎn)轉(zhuǎn))IB啊咖WjSMI轉(zhuǎn)卿MWMBBMl幽MMM8SBSMS8SSBiMBSIMMfflM8BMM^Mffl8MMB8MSHMHSM8H8MM8S^88BBMMi8888S88iS8S3BMMMMlMMMM8Sn??二’??.v!V^?.1*??三:■朱;p:’??*?—??v,‘,,?)??二螓?*s?r????—丨《<?*?????圖3-2?GXL軟件界面??3.3.2控制點(diǎn)采集??控制點(diǎn)的采集是為了進(jìn)行影像的絕對定向,使用一些地面控制點(diǎn)建立影像像點(diǎn)坐標(biāo)??與地物點(diǎn)物方坐標(biāo)之間的關(guān)系。軟件在讀取數(shù)據(jù)時(shí)會自動將影像的RPC文件讀取出??來,用于構(gòu)建影像的有理函數(shù)模型,將像點(diǎn)與地物點(diǎn)進(jìn)行對應(yīng),通過像對的絕對定向?qū)??影像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移和放縮,使立體影像的像點(diǎn)坐標(biāo)與地面物方坐標(biāo)對應(yīng),來將像點(diǎn)位??置還原為真實(shí)的物方坐標(biāo)點(diǎn)。??GXL軟件支持從4種參考數(shù)據(jù)源中采集控制點(diǎn),由于缺少地對面控制點(diǎn),有研宄??表明在無地面控制點(diǎn)的情況下,使用谷歌影像進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差可以有效提高影像的定位??精度141故本研宄中使用谷歌影像作為參考影像,將研宂區(qū)DEM作為高程控制,進(jìn)行??“偽控制點(diǎn)”的采集。??為確定控制點(diǎn)的搜索半徑,需確定同名點(diǎn)在三視影像與參考影像間的偏移距離。同??時(shí)打開參考影像和前視、下視、后視影像,在參考影像上選取明顯的地面標(biāo)志為基準(zhǔn),??在參考影像上對該點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注,所選點(diǎn)如圖3-3a所示,A為所標(biāo)記的參考點(diǎn),在前??視、后視、下視影像中分別標(biāo)注同名點(diǎn)Af、Ab、An,在展開
本文編號:3450360
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-丨研宄區(qū)地理位置及樣地分布??
?東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???側(cè)擺能力?士?32。?±32°?±32°?±32°??重訪時(shí)間/d?5?5?5?5???焦距/mm?1700?1700?K700?1750???2.4?DEM數(shù)據(jù)??研宄使用的DEM數(shù)據(jù)是由林業(yè)局提供,是國家基礎(chǔ)測繪的主要成果之一,其空間??分辨率為10?m。在植被覆蓋度大的區(qū)域受林分密度和結(jié)構(gòu)等因素的影響,無法精準(zhǔn)測??量林下地形,林區(qū)高程值近似于地面高程值。研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)如圖2-2所示。??典??-mgK??Low??圖2-2研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)??2.5丨CESat-GLAS波形數(shù)據(jù)??地球激光測高系統(tǒng)GLAS?(?Geo-science?Laser?Altimeter?System?)是美國宇航局??(National?Aeronautics?and?Space?Administration,NASA)地球科學(xué)企業(yè)(Earth?Science??Enterprise,ESE)的一部分,主要用于測量冰蓋地開¥和系列的時(shí)間序列變化,同時(shí)也用??于檢測云和大氣特性。2003年美國成功發(fā)射了搭載GLAS的ICESat?(Ice,?Cloud?and??land?Elevation?Satellite)衛(wèi)星。GLAS測量5nm持續(xù)時(shí)間里激光脈沖從發(fā)射器到地球再??返回儀器的往返行程所需的時(shí)間,通過乘以光速將時(shí)間轉(zhuǎn)換為距離。它發(fā)射兩種波長的??激光脈沖,其中波長為l〇64nm的近紅外激光用于量測地球表面形貌,波長532nm的綠??色激光用于量測氣溶膠和其它大氣特征。發(fā)射器每秒發(fā)射40個(gè)激光脈沖,呈現(xiàn)在地球??表面上的光斑直徑約為70m,沿軌的每個(gè)
全部三線陣影像組合和多光譜影像,軟件在讀取數(shù)據(jù)時(shí)將自動圖讀入影像的??RPC信息。??譬《??M?*.。?TV—.?(:細(xì)I1M群幽轉(zhuǎn)轉(zhuǎn))IB啊咖WjSMI轉(zhuǎn)卿MWMBBMl幽MMM8SBSMS8SSBiMBSIMMfflM8BMM^Mffl8MMB8MSHMHSM8H8MM8S^88BBMMi8888S88iS8S3BMMMMlMMMM8Sn??二’??.v!V^?.1*??三:■朱;p:’??*?—??v,‘,,?)??二螓?*s?r????—丨《<?*?????圖3-2?GXL軟件界面??3.3.2控制點(diǎn)采集??控制點(diǎn)的采集是為了進(jìn)行影像的絕對定向,使用一些地面控制點(diǎn)建立影像像點(diǎn)坐標(biāo)??與地物點(diǎn)物方坐標(biāo)之間的關(guān)系。軟件在讀取數(shù)據(jù)時(shí)會自動將影像的RPC文件讀取出??來,用于構(gòu)建影像的有理函數(shù)模型,將像點(diǎn)與地物點(diǎn)進(jìn)行對應(yīng),通過像對的絕對定向?qū)??影像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移和放縮,使立體影像的像點(diǎn)坐標(biāo)與地面物方坐標(biāo)對應(yīng),來將像點(diǎn)位??置還原為真實(shí)的物方坐標(biāo)點(diǎn)。??GXL軟件支持從4種參考數(shù)據(jù)源中采集控制點(diǎn),由于缺少地對面控制點(diǎn),有研宄??表明在無地面控制點(diǎn)的情況下,使用谷歌影像進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差可以有效提高影像的定位??精度141故本研宄中使用谷歌影像作為參考影像,將研宂區(qū)DEM作為高程控制,進(jìn)行??“偽控制點(diǎn)”的采集。??為確定控制點(diǎn)的搜索半徑,需確定同名點(diǎn)在三視影像與參考影像間的偏移距離。同??時(shí)打開參考影像和前視、下視、后視影像,在參考影像上選取明顯的地面標(biāo)志為基準(zhǔn),??在參考影像上對該點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注,所選點(diǎn)如圖3-3a所示,A為所標(biāo)記的參考點(diǎn),在前??視、后視、下視影像中分別標(biāo)注同名點(diǎn)Af、Ab、An,在展開
本文編號:3450360
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