[发明专利]一种基于遥感影像的枹栎结实大小年现象的研究方法

摘要

一种基于遥感影像的枹栎结实大小年现象的研究方法，所述方法以高光谱遥感影像为数据源，结合地面枹栎果实调查，应用多元线性回归算法，建立基于枹栎生长季冠层反射光谱的枹栎果实产量估测模型，对枹栎果实产量进行大面积预测，并运用G统计量对枹栎结实大小年现象的空间分布异质性进行定量化分析。

主权项

一种基于遥感影像的枹栎结实大小年现象的研究方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在以枹栎为森林群落优势种的目标区域，选取若干棵树龄10年以上的枹栎树用于观测的样本，确保每个树冠不小于高光谱遥感影像的空间分辨率，用GPS记录每棵样本枹栎的地理坐标，在每棵枹栎四周设置5‑8个果实收集器，获取样本枹栎连续研究年每年的果实产量；(2)获取同目标区域在研究年每年枹栎生长期多期的高光谱遥感影像，并以相同区域中预先采集的地面控制点为基准进行预处理，得到真实反射率影像；(3)利用步骤(2)所得的反射率影像，基于样本枹栎的坐标获取每个样本的光谱反射率，并生成多种光谱变换形式；(4)利用步骤(3)所得的样本多光谱变换形式与步骤(1)所得的样本枹栎同年的结实量进行相关性分析，获取目标区域样本枹栎结实量与同年生长期遥感数据的定量关系，建立枹栎果实产量的估测模型：Ypi＝ai+biX其中，i表示3年研究年期间的某一年，p表示目标区域第p个样本枹栎，Ypi表示步骤一所得的第p个样本枹栎在研究年期间第i年的结实量，ai和bi为研究年i的线性拟合系数；(5)对步骤(4)中成功建立定量关系的遥感影像进行基于对象的监督分类，获取目标区域遥感影像中所有枹栎的空间分布；(6)根据步骤(4)所得的枹栎果实产量的估测模型，使用遥感影像反演分析步骤(5)所得的目标区域所有枹栎在相应年份的果实生产情况；(7)基于步骤(6)所得的目标区域枹栎结实情况，利用局部空间统计方法中的G系数，分析枹栎结实大小年现象的空间分布特征：Gi(d)=Σj=1j≠inwij(d)xjΣj=1j≠inxj]]>其中，xi与xj表示目标区域在位置i和j的两棵枹栎，n表示目标区域枹栎总棵数，wij(d)是距离分级连接度矩阵，表示两个位置i和j是否在距离d的范围内，若在d范围内则取值1，否则为0；所述方法通过对G值标准化，利用每棵枹栎的标准化G的最大值和标准化G的最大值出现处的距离d值，分析目标区域内枹栎结果的空间同步性，从而获得枹栎结果大小年现象的空间机制，其中标准化G值的计算公式Gi(d)’如下：Gi(d)′=Σj=1j≠inwij(d)xj-Wix‾(i)s(i)[S1i(n-1)-Wi2]/(n-2)]]>其中，x‾(i)=1n-1Σj=1j≠inxj,s(i)2=1n-1Σj=1j≠inxj2-[x‾(i)]2]]>Wi=Σj=1j≠inwij(d),S1i=Σj=1j≠inwij(d)2.]]>