[发明专利]一种人工龙竹林LAI遥感估测最佳尺度选择方法

权利要求书

1.一种人工龙竹林LAI遥感估测最佳尺度选择方法，其特征在于，步骤包括：

(1)、获取GF-2号卫星图像，经过辐射定标、大气校正、几何校正，得到地表反射率数据集；

(2)、进行野外样地调查，采用冠层分析仪LAI2200C测量各样点的LAI值，取多次测量的平均值作为样地LAI实测值；

(3)、计算所有样地LAI的加权平均值(∑(样地LAI*权数)/总样地数)作为典型样地选取参考值；

(4)、以调查样地中LAI值最接近加权平均值的样地作为最佳观测尺度分析的典型样地；

(5)、提取典型样地所对应的GF-2全色影像数据的各像元反射率值及坐标作为最佳观测尺度分析数据；

(6)、以步骤(5)所提取的数据作为观测数据，在地统计学理论支持下，借助GS+软件，求算变异函数中的块金值、偏基台值、基台值、变程，其中变程即为最优观测尺度；

(7)、以步骤(1)中GF-2多光谱影像和步骤(2)中样地LAI作为模型自变量和因变量数据集；

(8)、以偏最小二乘回归PLS作为区域尺度上LAI估测遥感验证模型，在MATLAB软件平台上编程实现不同尺度下偏最小二乘验证模型求解；

(9)、以PLS模型精度最高值所对应的空间尺度作为PLS模型最佳观测尺度，采用决定系数(R²)、估测精度(P)和均方根误差RMSE作为模型精度的评价指标，计算公式分别为公式(1)、(2)和(3)；

式(1)和式(2)中，n是样本数；y_i为第i个样本值；为第i个样本的估测值；为样本实测值的平均值；式(3)中，y_i和分别为第i个样本的实测值与模型预测值；N为样本个数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述遥感数据来自2018年1月24日接收的GF-2号卫星影像数据，GF-2号卫星搭载两台高分辨率1m全色0.45～0.90μm和4m多光谱相机蓝0.45～0.52μm、绿0.52～0.59μm、红0.63～0.69μm、近红外波段0.77～0.89μm，运用最近邻法将高分2号卫星影像以1m为间隔重采样，得到1-10m的10组尺度的遥感重采样数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述外业样地调查仅针对丛生龙竹样地，丛生龙竹数据记录了不同龄级下的30×30m的方形样地32块，并测定各点LAI值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述样地数据是2018年度沧源县的主要分布区勐角乡设置的32块30×30m的方形样地，每个样地记录了样地中心点GPS坐标、各点LAI值、高程信息，同时计算了每个样地的平均LAI实测值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述LAI值为3.08，典型样地是勐角乡32块样地中第6块样地。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)中，所述GF-2全色影像数据的各像元反射率值及坐标值是在ARCGIS下，以第6块样地GPS坐标为中心点，提取30m×30m区域范围内GF-2全色影像数据的900个像元值及坐标值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述地统计学变异函数表达为：区域化变量Z(x)在点x和x+h处的值Z(x)和Z(x+h)差的方差的一半，其公式为：

式(4)中，γ(h)为区域化变量Z(x)的变异函数值，N(h)为在给定距离和方向上点对的数量；Z(xi)和Z(xi+h)分别为xi和xi+h空间位置上的全色影像像素值；h为两像素点间分隔距离。