[发明专利]一种在高分辨率遥感影像中自动识别东北红豆杉的方法

说明书

本发明提供一种在高分辨率遥感影像中识别东北红豆杉的方法，仅需要少量地面样本就可以实现在高分辨率遥感影像较高精度的识别东北红豆杉，充分利用遥感影像低成本覆盖面积较大的优点，可以针对东北红豆杉的特有特征基于较少的样本将东北红豆杉从遥感影像中识别出来，并获得较好的识别质量，具有较高的社会价值和经济价值。

技术领域

本发明属于遥感影像分析与处理技术领域，具体涉及一种在高分辨率遥感影像中自动识别东北红豆杉的方法。

背景技术

东北红豆杉是一种国家一级保护的濒危植物的物种。在它是第三纪孑遗的珍贵树种，至今已有250万年的历史，具有较高的研究价值；从东北红豆杉中可以提取出多种抗癌物质，为国际上最有开发前途的抗癌药物之一。该类树种多数分布于吉林省老爷岭、张广才岭及长白山地区，定位和识别这些树木的位置，有助于保护和充分利用这一特有物种，具有很高的生态价值、社会价值、经济价值。

当前应用和研究中，要在一个地区找到东北红豆杉，采用的方式由两种：一是通过实地考察寻找该树种，由于东北红豆杉分布于海拔500-1000米山区，该类地区广大且多数难以抵达，通过实地考察方式不但成本较高且效率较低；二是利用监督分类算法在高分辨率遥感影像识别出东北红豆杉，卫星拍摄的遥感影像的内容可以覆盖较大的地区，通过SVM、卷积神经网等监督分类算法在学习大量地面目标样本基础上可以对快速低成本的识别出遥感影像中的目标，然而由于东北红豆杉较少且常与其他针叶树木混生，所以一方面很难获得满足数量的东北红豆杉地面样本来训练算法，另一方面由于多数识别算法均带有可容忍尺度或颜色变化的特性，所以较难将东北红豆杉与其他混生植物区分开来，导致监督分类算法难于发挥作用。

发明内容：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种在高分辨率遥感影像中识别东北红豆杉的方法，通过该方法仅需要少量地面样本就可以实现在高分辨率遥感影像较高精度的识别东北红豆杉。

本发明所述的一种在高分辨率遥感影像中识别东北红豆杉的方法，包括以下步骤：

S1，输入高分辨率遥感影像(简称：Image)，遥感影像的分辨率(简称：Resolution)，计算待分析影像块的尺度Size，人工在Image上选取一个包含东北红豆杉的位置(行坐标H_HD，列坐标L_HD)、一个非针叶植被的位置(H_FZY，L_FZY)，一个是针叶植物但不是东北红豆杉的位置(H_FHD，L_FHD)：高分辨率遥感影像Image的最低分辨率为影像上每个像元对应地面20厘米区域；

Image是由像元构成的，包含R红色波段、G绿色波段、B蓝色波段；Image对于Image中的一个像元Pixel包含以下属性：

Pixel.R红色波段的值；

Pixel.G绿色波段的值；

Pixel.B蓝色波段的值；

Pixel.Vfeature植被特征值，默认值为0；

Pixel.ZYSelected针叶选择变量，默认值为0；

Pixel.Zfeature针叶特征值，默认值为0；

Resolution为单位为厘米的遥感影像分辨率；

待分析影像块的尺度Size的计算公式如下：

其中，round是对输入的数值进行四舍五入的函数；Suguan为树冠宽度指数，取值范围为4-8，默认值为4.5；

H_HD、H_FZY、H_FHD为该位置在高分辨率影像上所处的坐标行数；