[发明专利]一种基于智能移动端的红树林郁闭度调查方法

说明书

本发明提供了一种基于智能移动端的红树林郁闭度调查方法，以解决当下郁闭度调查时人工方法效率低、误差高、主观性强、数据可比性和精度差的问题。基于智能移动端的红树林郁闭度调查系统与方法，由硬件单元、软件单元和标准调查流程组成，其中标准调查的流程包括以下步骤：步骤S101、软件和硬件的配置，步骤S102、调查样方与图像采集标准设计、步骤S103、图像数据采集，S104、数据计算和管理。

技术领域

本发明涉及外业调查与生态系统管理领域，具体涉及一种基于智能移动端的红树林郁闭度调查方法。

背景技术

郁闭度(Crown density/Shade density/Canopy closure)是森林资源调查中的重要指标，指林冠的垂直投影面积与林地面积之比。早期用十分法表示，近年来随着资源调查工作的广泛开展，对精度要求有所增加，也可以用百分数表示(国家林业局调查规划设计院，2011a)。郁闭度作为描述森林生态系统的重要指标，对森林、林地、有林地和疏林地、林层、小班等多项定义的划定提供了参考依据(国家林业局调查规划设计院，2011b)。

当前，实地测定郁闭度的方法有以下几类：目测法、树冠投影法、样线法和样点法。其中，精度最高的是树冠投影法，测量方法符合郁闭度定义，但该方法效率很低，难以开展大规模调查；其它方法则需要进行人为预估或随机取样以获取预估的郁闭度。由于上述方法均需要通过人为主观判断郁闭度，人为误差对测定结果的影响很大。此外，基于仪器/辅助设备测定郁闭度的方法，如管观测法、郁闭度测定器法、球面密度计法、冠层分析仪法等，这些方法虽然通过仪器操作避免了纯粹的人工判断，但读数时依然需要人为判断，主观误差和低效的问题依旧存在(中国农业百科全书编辑部，1989；李永宁等，2008)；同时，在进行大面积野外调查时需要携带额外的专业观测设备和相应操作人员，增加了工作量和人力消耗。

随着图像处理技术的发展，基于图像信息提取生态环境参数的方法和技术逐渐受到关注。当前的图像法绝大部分通过鱼眼图像进行郁闭度的计算，鱼眼图像具有涵盖面广的特点，能在相同拍摄面积内容纳更多的图像信息(余付蓉，2018)。但鱼眼图像存在图像畸变问题，不能客观的反映拍摄面内物体的实际特征；此外，基于图像处理法在计算郁闭度时，忽略了冠层的垂直投影面积和采样面积，使得统计的空间尺度出现差异，仅仅作为一种估值法存在，不能科学、准确地表征郁闭度的定义，不具备数值间的可比性，难以为资源调查与评估以及后续的规划利用提供数据支持。

智能移动终端(智能手机等)的快速普及可为郁闭度测定带来便利，其常用、便携、快速高效的特性大大减轻了资源调查中冠层图像获取的工作量，无需专业的仪器操作人员和操作培训，有极高的应用价值。同时，通过设计和规范图像采集流程和图像处理方法，可有效避免因人为判别导致的主观性误差，提高调查数据的准确性和科学性。集成智能移动端+标准调查流程+快速图像处理技术，有助于实现红树林郁闭度的高效和准确调查。

基于上述背景，本发明建立了一种基于智能移动端的红树林郁闭度调查方法，将有助于提高森林调查数据获取的简便性、准确性和科学性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能移动端的红树林郁闭度调查方法，以解决当下郁闭度调查时人工方法效率低、误差高、主观性强、数据可比性和精度差的问题。

本发明提供了一种基于智能移动端的红树林郁闭度调查方法，由硬件单元、软件单元和标准调查流程组成。