[发明专利]一种人工林森林年龄空间制图的新方法

摘要

本发明公开了一种人工林森林年龄空间制图的新方法，具有以下优点：(1)基于森林干扰和恢复产品，提出了基于三层结构的森林年龄和森林生物量估算理论和方法体系，(2)针对导致当前大多数碳计量模型估计值变动不一的两大误差源：森林干扰和恢复历史的信息不全和缺乏生物量密度数据，本发明给出了完整解决方案，这使得本发明的结果相对于现存的区域尺度的研究结果而言，其森林年龄和森林生物量产品在时空分辨率上有明显进步，市场前景广阔。

主权项

一种人工林森林年龄空间制图的新方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)遥感数据源选择Landsat影像按照下载地址http://glovis.usgs.gov/提示安装JAVA，然后输入目标地的经纬度坐标或者条带号，并按年份逐步筛选影像，选择PRODUCTLEVEL1下载数据；(2)数据标准化处理方法接着将LEDAPS数据预处理的运行环境设置为LinuxUbuntu，按照数据标准化处理方法将数据分为LEDAPS可用的标准数据处理和非标准数据格式处理；(3)LEDAPS大气校正方法然后对LEDAPS进行校正，所述LEDAPS校正方法含四个具体操作命令，分别为：lndpm、lndcal、lndcsm和lndsr；(4)高程数据目标地的DEM文件，下载地址：ftp://ftp.glcf.umd.edu/glcf/SRTM/ft/ft0012.Filled_Finished‑03sec‑WRS2‑Global/GLCF.TSM.B4‑004.00.Filled_Finished‑03sec‑WRS2‑Global/WRS2_Tiles/p000/SRTM_ff03_p000r000/，并在ENVI软件中保存为ENVI标准文件格式，并命名为dem000000_utm，(000需替换为目标地条带号)；(5)土地覆盖数据建立目标地的土地覆盖数据(Landcover)文件，从下载的源影像中挑选近期且质量较好的一幅影像进行有监分类，分类方法选择SVM方法，分类类别为4大类：城市、农田、森林、水体；将分类好的影像在ERDAS或ArcGIS软件中修改类码，类码修改参照土地覆盖分类标准，城市类码调整为21，农田调整为82，森林为41，水体为11，将调整好类码的影像重命名为landcover01000000_utm(01，代表土地覆盖数据库的发展年份；前三个000为pathnumber，后三个000为rownumber，其余保持不变)；(6)森林变化制图将统一命名后的LEDAPS所得地表反射率图像，DEM数据，landcover数据在基于单一影像掩膜与归一化、时间序列分析和森林干扰产品测算原理的基础上编译形成VCT自动化模型，得到的森林干扰年份和干扰量结果产品，建立森林干扰和恢复数据集。根据已建立的森林干扰和恢复数据集，依据不同年龄森林的生物量累积模式或特征差异，将森林划分为3个龄组：幼龄林、中龄林和成熟龄，最后将每年的成熟林、中龄林和幼龄林合并得到林龄分布图；(7)基于光谱波段以及第一主成分波段的相关性分析然后通过对辐射定标、大气校正以及地形校正后的遥感影像(特别是森林样方位置上Landsat地表反射率时间序列值)进行相应波段以及特征值的提取从而进行相关性分析获得其与由地面清查数据得到的森林年龄值之间的关联性；(8)森林年龄建模首先，通过随机抽样的方法将样本中70％的数据作为训练样本采用随机森林算法进行森林年龄估算建模，利用剩下30％的样本进行模型的精度验证，通过建模可以获得森林年龄与各因子之间的定量化关联，然后将构建的模型应用于完整的研究区域完成研究区的森林年龄制图。