基于UAV高分影像的林木冠幅提取與蓄積量估測(cè)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 09:17
本研究以江蘇省東臺(tái)市東臺(tái)林場(chǎng)為研究區(qū),借助無(wú)人機(jī)高分影像,以及地面調(diào)查數(shù)據(jù),首先通過(guò)基于面向?qū)ο蟮募夹g(shù)進(jìn)行林木冠幅分割與林木株數(shù)提取;其次建立冠幅、年齡、胸徑等因子的回歸模型,以及利用直徑分布模型,進(jìn)行林分蓄積量估測(cè);最后對(duì)不同蓄積量估測(cè)方法進(jìn)行比較分析。主要結(jié)論如下:1.利用多尺度分割、面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)高分影像進(jìn)行林木冠幅提取,取得了較好的提取效果。研究區(qū)內(nèi)楊樹冠幅的最佳分割尺度為820,緊致度和形狀因子為01,亮度特征、相鄰性指數(shù)、形狀指數(shù)三個(gè)指標(biāo)適合用于林木冠幅的提取,且最優(yōu)的影像范圍大小為樣地尺度。將實(shí)測(cè)林木冠幅與影像提取冠幅進(jìn)行精度對(duì)比,結(jié)果無(wú)明顯差異。2.建立楊樹實(shí)測(cè)胸徑與影像提取平均冠幅的回歸模型,其模型R2為0.75。以冠幅模型計(jì)算的蓄積量作為輔助因子,實(shí)測(cè)蓄積量為主因子進(jìn)行楊樹蓄積量雙重回歸估計(jì),其雙重回歸估計(jì)方程R2為0.87,計(jì)算得到研究區(qū)楊樹蓄積量為97113.69m3,其估計(jì)區(qū)間為94910.86103441.14m3,估計(jì)精度為95.70%。3.通過(guò)年齡因子,利用林分年齡與林分平均胸徑...
【文章來(lái)源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的與意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3.1 冠幅提取國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3.2 森林蓄積量估測(cè)國(guó)內(nèi)外研究概況
1.4 研究?jī)?nèi)容與研究方法
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形與土壤
2.1.3 氣候狀況
2.1.4 植被狀況
2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源
2.2.1 無(wú)人機(jī)高分影像數(shù)據(jù)
2.2.2 二類調(diào)查矢量數(shù)據(jù)
2.2.3 地面調(diào)查數(shù)據(jù)
第三章 楊樹冠幅分割與提取
3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
3.2 高分影像多尺度分割
3.3 林木冠幅提取
3.4 研究結(jié)果及分析
3.4.1 分割參數(shù)的確定
3.4.2 冠幅提取
3.4.3 影像范圍大小與冠幅提取精度分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 回歸模型估測(cè)森林蓄積量
4.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
4.2 雙重回歸估計(jì)法估測(cè)蓄積量
4.2.1 胸徑冠幅模型構(gòu)建與精度驗(yàn)證
4.2.2 樣地蓄積量計(jì)算及雙重回歸估計(jì)相關(guān)性分析
4.2.3 蓄積量雙重回歸估計(jì)及精度分析
4.3 基于年齡胸徑模型的森林蓄積量估測(cè)
4.3.1 年齡-胸徑模型估測(cè)森林蓄積量
4.3.2 二元胸徑模型估測(cè)森林蓄積量
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于直徑分布模型的森林蓄積量估測(cè)
5.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
5.2 直徑分布模型
5.2.1 Weibull分布
5.2.2 正態(tài)分布
5.2.3 Logistic分布
5.3 直徑分布特征
5.4 直徑分布模型擬合及檢驗(yàn)
5.5 研究區(qū)楊樹直徑分布情況
5.6 利用直徑分布模型估測(cè)森林蓄積量
5.7 小班統(tǒng)計(jì)蓄積量
5.8 不同方法估測(cè)蓄積量對(duì)比分析
5.9 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論與討論
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕小型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 畢凱,李英成,丁曉波,劉飛. 測(cè)繪通報(bào). 2015(03)
[2]不同林齡杉木胸徑樹高與冠幅的通徑分析[J]. 盧妮妮,王新杰,張鵬,高志雄,郭琦,陳陽(yáng),李海萍. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]福壽林場(chǎng)杉木人工林不同林齡直徑結(jié)構(gòu)研究[J]. 周永奇,李際平,曹小玉. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[4]廣西江南油杉人工林冠幅與胸徑相關(guān)性研究及應(yīng)用[J]. 王勇,蔣燚,黃榮林,劉菲,何應(yīng)會(huì). 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(06)
[5]近10年江蘇宿遷森林蓄積量變化的定量遙感監(jiān)測(cè)[J]. 王妮,彭世揆,劉斌,鄭剛. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[6]面向?qū)ο蟮默敿{斯河流域TM影像分類技術(shù)研究[J]. 郭鵬,徐麗萍,王玲,劉琳,張正勇,常存. 水土保持研究. 2013(03)
[7]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的杉木林蓄積量估測(cè)研究[J]. 許煒敏,陳友飛,陳明華,鄭麗丹,張清林. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]基于PCA與SPOT-5的森林碳儲(chǔ)量估測(cè)[J]. 涂云燕,彭道黎. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]基于Quickbird影像的額濟(jì)納胡楊林樹冠提取[J]. 施敏燕,郭春蕾,楊小婷,黃華國(guó). 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2011(05)
[10]淺談遙感在我國(guó)林業(yè)中的應(yīng)用[J]. 王大勇,劉紅潤(rùn). 林業(yè)科技情報(bào). 2010(03)
博士論文
[1]基于多源遙感數(shù)據(jù)的森林蓄積量估測(cè)方法研究[D]. 楊永恬.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2010
[2]高空間分辨率遙感影像單株立木識(shí)別與樹冠分割算法研究[D]. 鄧廣.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2009
碩士論文
[1]林分直徑分布及空間結(jié)構(gòu)研究[D]. 劉菊卉.南京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]濟(jì)南市森林蓄積量遙感監(jiān)測(cè)研究[D]. 劉天龍.山東師范大學(xué) 2015
[3]利用固定樣地研制馬尾松單木和林分生長(zhǎng)率模型[D]. 蔣麗秀.南京林業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于高分辨率遙感數(shù)據(jù)單木樹冠提取研究[D]. 崔少偉.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[5]高分辨率遙感影像分割及地物輪廓提取方法研究[D]. 沈偉.北京交通大學(xué) 2008
[6]四川巨桉短周期工業(yè)原料人工林生長(zhǎng)規(guī)律研究及經(jīng)營(yíng)數(shù)表編制[D]. 黃從德.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3448690
【文章來(lái)源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的與意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3.1 冠幅提取國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3.2 森林蓄積量估測(cè)國(guó)內(nèi)外研究概況
1.4 研究?jī)?nèi)容與研究方法
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技術(shù)路線
第二章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形與土壤
2.1.3 氣候狀況
2.1.4 植被狀況
2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源
2.2.1 無(wú)人機(jī)高分影像數(shù)據(jù)
2.2.2 二類調(diào)查矢量數(shù)據(jù)
2.2.3 地面調(diào)查數(shù)據(jù)
第三章 楊樹冠幅分割與提取
3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
3.2 高分影像多尺度分割
3.3 林木冠幅提取
3.4 研究結(jié)果及分析
3.4.1 分割參數(shù)的確定
3.4.2 冠幅提取
3.4.3 影像范圍大小與冠幅提取精度分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 回歸模型估測(cè)森林蓄積量
4.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
4.2 雙重回歸估計(jì)法估測(cè)蓄積量
4.2.1 胸徑冠幅模型構(gòu)建與精度驗(yàn)證
4.2.2 樣地蓄積量計(jì)算及雙重回歸估計(jì)相關(guān)性分析
4.2.3 蓄積量雙重回歸估計(jì)及精度分析
4.3 基于年齡胸徑模型的森林蓄積量估測(cè)
4.3.1 年齡-胸徑模型估測(cè)森林蓄積量
4.3.2 二元胸徑模型估測(cè)森林蓄積量
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于直徑分布模型的森林蓄積量估測(cè)
5.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
5.2 直徑分布模型
5.2.1 Weibull分布
5.2.2 正態(tài)分布
5.2.3 Logistic分布
5.3 直徑分布特征
5.4 直徑分布模型擬合及檢驗(yàn)
5.5 研究區(qū)楊樹直徑分布情況
5.6 利用直徑分布模型估測(cè)森林蓄積量
5.7 小班統(tǒng)計(jì)蓄積量
5.8 不同方法估測(cè)蓄積量對(duì)比分析
5.9 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論與討論
6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕小型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 畢凱,李英成,丁曉波,劉飛. 測(cè)繪通報(bào). 2015(03)
[2]不同林齡杉木胸徑樹高與冠幅的通徑分析[J]. 盧妮妮,王新杰,張鵬,高志雄,郭琦,陳陽(yáng),李海萍. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]福壽林場(chǎng)杉木人工林不同林齡直徑結(jié)構(gòu)研究[J]. 周永奇,李際平,曹小玉. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[4]廣西江南油杉人工林冠幅與胸徑相關(guān)性研究及應(yīng)用[J]. 王勇,蔣燚,黃榮林,劉菲,何應(yīng)會(huì). 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(06)
[5]近10年江蘇宿遷森林蓄積量變化的定量遙感監(jiān)測(cè)[J]. 王妮,彭世揆,劉斌,鄭剛. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[6]面向?qū)ο蟮默敿{斯河流域TM影像分類技術(shù)研究[J]. 郭鵬,徐麗萍,王玲,劉琳,張正勇,常存. 水土保持研究. 2013(03)
[7]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的杉木林蓄積量估測(cè)研究[J]. 許煒敏,陳友飛,陳明華,鄭麗丹,張清林. 福建林學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]基于PCA與SPOT-5的森林碳儲(chǔ)量估測(cè)[J]. 涂云燕,彭道黎. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]基于Quickbird影像的額濟(jì)納胡楊林樹冠提取[J]. 施敏燕,郭春蕾,楊小婷,黃華國(guó). 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2011(05)
[10]淺談遙感在我國(guó)林業(yè)中的應(yīng)用[J]. 王大勇,劉紅潤(rùn). 林業(yè)科技情報(bào). 2010(03)
博士論文
[1]基于多源遙感數(shù)據(jù)的森林蓄積量估測(cè)方法研究[D]. 楊永恬.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2010
[2]高空間分辨率遙感影像單株立木識(shí)別與樹冠分割算法研究[D]. 鄧廣.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2009
碩士論文
[1]林分直徑分布及空間結(jié)構(gòu)研究[D]. 劉菊卉.南京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]濟(jì)南市森林蓄積量遙感監(jiān)測(cè)研究[D]. 劉天龍.山東師范大學(xué) 2015
[3]利用固定樣地研制馬尾松單木和林分生長(zhǎng)率模型[D]. 蔣麗秀.南京林業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于高分辨率遙感數(shù)據(jù)單木樹冠提取研究[D]. 崔少偉.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[5]高分辨率遙感影像分割及地物輪廓提取方法研究[D]. 沈偉.北京交通大學(xué) 2008
[6]四川巨桉短周期工業(yè)原料人工林生長(zhǎng)規(guī)律研究及經(jīng)營(yíng)數(shù)表編制[D]. 黃從德.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3448690
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