[发明专利]一种基于有效冠信息的生物量反演方法

说明书

一种基于有效冠信息的生物量反演方法。本发明是为了解决现有技术中森林生物量反演精度较低的问题。本发明方法包括：步骤一、对激光雷达点云数据进行噪音去除、点云滤波与归一化预处理，得到预处理后的激光雷达点云数据，利用计算几何中三维凸包算法对预处理后的激光雷达点云数据提取有效冠三维结构参数，有效冠三维结构参数包括有效冠的表面积ECSA、有效冠高HEC和有效冠长ECL；步骤二、基于已知的生物量方程，引入有效冠三维结构参数并构建新的森林生物量方程；步骤三、利用样地实测生物量数据进行回归拟合，确定未知参数并获得新的森林生物量方程，进而利用新的森林生物量方程进行生物量的反演。本发明属于遥感技术与应用领域。

技术领域

本发明涉及一种基于有效冠信息的生物量反演方法。

背景技术

当前森林生物量方程中涉及胸径与树高两个变量，但是遥感对地观测很难获得胸径信息，这是导致利用遥感技术进行森林生物量反演精度较低的主要原因。同时因为有效冠是林木光合作用与同化作用的主要场所，其空间结构与大小是预估树木生长量的重要依据，所以有必要将有效冠三维结构信息引入到生物量方程中，弥补缺失的胸径信息。由于树冠形状不规则，导致传统人工测量困难而且存在较大的误差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中森林生物量反演精度较低的问题，现提供一种基于有效冠信息的生物量反演方法。

一种基于有效冠信息的生物量反演方法，包括以下步骤：

一种基于有效冠信息的生物量反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对激光雷达点云数据进行噪音去除、点云滤波与归一化预处理，得到预处理后的激光雷达点云数据，利用计算几何中三维凸包算法对预处理后的激光雷达点云数据提取有效冠三维结构参数，有效冠三维结构参数包括有效冠的表面积ECSA、有效冠高HEC和有效冠长ECL；

步骤二、基于已知的生物量方程，引入有效冠三维结构参数并构建新的森林生物量方程；

步骤三、利用样地实测生物量数据进行回归拟合，确定未知参数并获得新的森林生物量方程，进而利用新的森林生物量方程进行生物量的反演。

有益效果

本发明利用激光雷达获取的树冠外表面点云数据，根据计算几何凸包算法计算得到有效冠三维结构参数，比传统方法将树冠看成规则几何体得到的树冠参数更加精确，进而将有效冠的信息代替胸径信息融合进生物量方程中；根据表1和表2，通过实验证明，相比于其它树冠参数，有效冠参数与生物量的相关性更强，因为有效冠的三维结构参数能反应树木对空间的利用情况及与相邻木的竞争水平，能更好的反应树木生长状态，有效提高森林生物量反演精度，同时该生物量方程中不含有胸径变量，适用于遥感对地观测技术进行大区域森林生物量监测与遥感制图任务。

本发明利用能详细刻画树冠三维结构的激光雷达点云数据，准确提取有效冠的三维结构参数，并引入到森林生物量方程中，使方程包含影响生物量的主要因子，进而有效提高森林生物量反演精度。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种基于有效冠信息的生物量反演方法，包括以下步骤：

步骤一、对激光雷达点云数据进行噪音去除、点云滤波与归一化预处理，得到预处理后的激光雷达点云数据，利用计算几何中三维凸包算法(利用matlab中convex函数完成)对预处理后的激光雷达点云数据提取有效冠三维结构参数，有效冠三维结构参数包括有效冠的表面积ECSA、有效冠高HEC和有效冠长ECL；