[发明专利]一种基于影像与主成分的森林风景资源视觉质量评价方法

说明书

本发明提供一种基于影像与主成分的森林风景资源视觉质量评价方法，以城郊森林公园内的森林风景资源为研究对象，采用无人机和便携式手持摄影机录制的影像数据对森林风景资源进行视觉质量评价，对公众的评价值进行标准化处理。采用问卷调查方式获得公众所关注的影响森林风景资源的视觉因子；运用主成分分析法，使用SPSS23.0软件对影响视觉质量的因子进行降维，区分出哪些是核心成分，最终得到符合公众观赏需求的森林风景的视觉特征因子，分别为森林风景近自然度、森林风景地域文化特征、森林色彩丰富度、乔木易识别特征、林内空间感，本发明有助于改善森林风景资源的视觉质量，为森林风景的经营管理、人工营建提供科学参考。

技术领域

本发明属于森林风景资源视觉评价技术领域，具体涉及一种基于影像与主成分的森林风景资源视觉质量评价方法。

背景技术

风景资源又称景观资源、风景名胜资源、风景旅游资源，是指能够引起人们进行审美与游览活动，可以作为开发利用的自然资源的总称。森林风景资源是其中以发挥景观功能为核心，具有生态稳定性的人工或自然的森林植物群落。它是构成风景资源的基本要素，是风景区产生环境效益、社会效益和经济效益的物质基础。

近些年来伴随着户外旅游业的发展，人们对回归自然的渴求、对美好栖息地的向往，森林风景作为具有较高生态、美学和文化价值的风景资源，成为公众关注的热点。随着森林风景越来越多的受到公众的关注，对森林风景资源展开调查工作，建设生态结构完善、独具审美艺术性、富有地域文化特征的森林风景，是当前研究的一项核心内容。据2017年度全国森林公园建设经营统计数据，我国森林公园达3505处，全国森林公园共接待游客9.62亿人次，直接旅游收入878.5亿元，带动社会综合收入近8800亿元。2017年6月，国家林业局印发《关于加快推进城郊森林公园发展的指导意见》，进一步强调发展森林公园的重要意义。

总体而言，国内关于森林风景资源的实证研究较少，而基于视觉评价的定量研究就显得更少。森林风景资源作为城郊森林公园中重要的自然资源和风景资源，是游憩旅游业可持续发展的物质基础，发挥着重要的生态、经济和社会价值，因而其自身的视觉质量评价就显得尤为重要。

综上所述，现有技术存在的问题是：

在以往景观评价的研究中，人们多是采用照片这种二维图像的方式作为实验样本，虽然二维图像能够在一定程度上客观反应实际情况，然而随着科学技术和视觉研究的发展，已显示出二维图像并不能准确反映出实际场景整体的视觉感知，因而视觉评价的技术有待更新进步。对于影响视觉评价的因子分析，传统方法多采用层次分析法、德尔菲法或是模糊综合评价法等，然而这些方法的专家主观性较强，存在难于抓住主要矛盾反映事物内部变量之间的规律的问题，在某种程度上会导致分析结论不够客观。国内有关森林风景的研究近些年逐渐兴起，总体而言，现阶段的实证研究较少，基于视觉评价的定量研究就显得更少。森林风景资源作为城郊森林公园中重要的自然资源和风景资源，是游憩旅游业可持续发展的物质基础，因此视觉质量评价就显得尤为重要。

解决上述技术问题的难度与意义：

景观的视觉质量评价随着科学技术和视觉研究的发展，在技术上有待更新进步，而针对于森林风景这一特定风景资源的视觉评价尚显不足，因而有待深入研究。风景资源的视觉评价是评价者心理活动和景观的视觉质量交互作用的结果。森林风景的视觉质量不仅受到植物群落特征、色彩美学特征的影响，同时也受到其长期在地域内形成的文化特征和人们观赏时视觉心理感知因素的影响。因此，如何将个人的视觉观赏与森林风景的经营管理相结合，服务于景观质量的提升，为景观规划提供数据支撑，是很有必要思考的问题。森林风景视觉质量评价研究的目的可以概括如下：①在森林公园主要旅游线路和景点周围提高视觉质量等级，为森林公园的旅游业打下坚实基础；②因地制宜地在森林风景中开展具有地方特色的多种经营管理；③建设具有地方文化特色的森林风景景点，满足当地公众日益增长的休闲娱乐需求，发挥城郊森林绿地的功能。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于无人机影像与主成分的森林风景资源视觉质量评价方法。