[发明专利]一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法

权利要求书

1.一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用面向对象的多尺度分割方法对研究区高分辨率航拍影像进行分割，确定薇甘菊的分割尺度及分割尺度参数，得到研究区基于对象的多光谱影像；

S2、提取多光谱影像的光谱特征、纹理特征、形状特征、高程和植被色素比值指数为特征指标，通过方差分析和正态分布检验进行筛选，得到用于薇甘菊爆发区自动识别的特征组合；

S3、根据选取的特征组合构建薇甘菊识别分类规则集，采用面向对象基于规则的分类方法从影像对象区块中提取薇甘菊爆发入侵区域，得到薇甘菊分布识别范围。

2.根据权利要求1所述的一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法，其特征在于，在步骤S1中，所述分割尺度的算法为ESP算法；

所述分割尺度为60、76、80、100、114、135、148、168、188、201、208、217和245中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法，其特征在于，在步骤S1中，所述分割尺度参数包括形状参数、紧凑度参数和分割尺度；

其中，形状参数为0.5，紧凑度参数为0.5，分割尺度为100。

4.根据权利要求1所述的一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法，其特征在于，在步骤S2中，所述光谱特征包括红、绿和蓝波段上像素的平均值、亮度和植被指数。

5.根据权利要求4所述的一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法，其特征在于，所述平均值由公式(1)计算所得：

式中：为第L图层上构成一个影像对象的像素值平均值，L＝1，2，…，m；n为像素个数；为第L图层上第i个像素的值。

6.根据权利要求4所述的一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法，其特征在于，所述亮度由公式(2)计算所得：

式中，为亮度；m为影像对象的图层数量；为包含光谱信息的第L层图层值的平均值。

7.根据权利要求4所述的一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法，其特征在于，所述植被指数由公式(3)计算所得：

VI＝(2G’-R’-B’)-(1.4R’-G’) (3)

式中，VI为植被指数，R，G，B分别为红、绿和蓝波段上的平均值。

8.根据权利要求1所述的一种结合激光LiDAR数据和航拍影像数据的林区薇甘菊自动识别方法，其特征在于，在步骤S2中，所述纹理特征包括灰度共生矩阵的相异性和相关性；

其中，所述相异性由公式(4)计算所得：

式中，G_dis为相异性；i，j分别为行数，列数；P_i，j为第i，j元素的标准化值，N为行数或列数；

所述相关性由公式(5)计算所得：

G_cor＝[∑_i∑_j(i-u_x)(j-u_y)]/(σ_xσ_y) (5)

式中，G_cor为相异性；i，j分别为行数，列数；u_x、u_y分别为行、列的均值；σ_x、σ_y分别为行和列的标准偏差。