一种识别未按预期生长的林分或其一部分的系统和方法。在一个实施例中，计算机系统将根据遥感数据确定的林分的测量的叶面积指数与预期的叶面积指数进行比较。计算机系统识别出测量的叶面积指数大于预期的叶面积指数的林分或其一部分和/或测量的叶面积指数小于预期的叶面积指数的林分或其一部分。在一个实施例中，使用比较结果来识别可能需要造林治理的林分或其一部分。在另一实施例中，使用测量的植被指数或叶面积指数值来管理林分中的次生作物的生长。将VI或叶面积指数值与预期值进行比较以便确定是否应当应用造林治理。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种识别未按预期生长的林分或其一部分的系统和方法。在一个实施例中，计算机系统将根据遥感数据确定的林分的测量的叶面积指数与预期的叶面积指数进行比较。计算机系统识别出测量的叶面积指数大于预期的叶面积指数的林分或其一部分和/或测量的叶面积指数小于预期的叶面积指数的林分或其一部分。在一个实施例中，使用比较结果来识别可能需要造林治理的林分或其一部分。在另一实施例中，使用测量的植被指数或叶面积指数值来管理林分中的次生作物的生长。将VI或叶面积指数值与预期值进行比较以便确定是否应当应用造林治理。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请是2011年3月30日提交的美国专利申请序列号N0.13/076，086的部分继续申请，上述美国专利申请的全部内容通过引用并入于此。
在此公开的技术涉及用在森林管理中的计算机系统，特别是涉及用于识别未按预期生长的林分或其一部分和/或用于对林分给出造林治理建议的系统。
技术介绍
在林业产品的商业生长和采伐中，未来不是在预定时间简单地种植和采伐树木。相反，在其生长周期期间，可以将许多造林技术应用于林分以便实现特定类型的林业产品的最佳产量。这些技术可以包括所需树木的选择性间苗、移除竞争树木、灌木丛或其他植被、施加肥料等等。主动管理林业面临的一个困难是了解哪些林分未按预期生长，由此可能需要施月巴、间苗或应用其他造林技术。森林管理的常规方法是将护林人员派遣到林分以实体考察该林分并且如果需要则建议应用一种或多种造林技术。尽管这种方法对相对小的森林来说起作用，但实体检查可能在大的地理面积上延伸的大的商业森林的所有面积成本过高。此夕卜，即使实体检查是可能的，但考察人员通常不会提早知道在其检查前林分的状况如何。因此，工作人员通常必须回到具有适当设备的地方以便执行建议的造林技术。【专利附图】【附图说明】图1示例出根据所公开的技术的实施例，用于评估林分生长如何和/或识别出可能需要应用一种或多种造林技术的计算机系统；图2示例出对多种不同林分，叶面积指数与林分的年龄的关系的典型曲线；图3示例出根据所公开的实施例所产生的图，其根据所公开的技术的实施例识别表现超佳(overperforming)和/或表现欠佳(underperforming)的树木林分或其一部分的位置；以及图4是根据所公开的技术的一个实施例所执行的步骤的流程图，以便识别表现超佳和/或表现欠佳的树木林分和/或建议用于该林分的造林治理。【具体实施方式】如上所述，护林人员和林业产品公司所面临的一个挑战是以成本有效的方式，确定树木的林分生长如何。如果已知林分未按预期生长，则护林人员可以建议将一项或多项造林治理应用于该林分以便改善其生长特性。尽管护林人员如果实体检查林分，则能确定林分状况，但通常成本过高，并且由于不同护林人员如何解释林分的状况，实际上是主观的,并且有时实际上不可能实体检查森林中的每一林分的每一英亩。此外，即使实体检查林分并且护林人员做出将应用的特定造林技术的建议，但护林人员可能手边不易于具有适当的设备以便应用所建议的技术。因此，护林人员必须带适当的设备返回来应用所建议的技术，由此增加森林管理所需的整体成本和时间。为解决这些问题和其他问题，所公开的技术是一种计算机系统，操作用来估计森林中的树木林分或其一部分生长如何。在一个实施例中，该计算机系统识别未按预期生长的林分以便护林人员能建议将一项或多项造林治理应用于该林分。在一个实施例中，计算机系统使用遥感数据来确定林分是否按预期生长。以大于预期的速率生长的林分分类为表现超佳林分，而以低于预期的速率生长的那些则被分类为表现欠佳林分。尽管表现超佳林分可能需要应用造林治理似乎反直观，但这些林分通常包含不期望树木或能由遥感仪器检测到的并且与林分的期望树种竞争的其他植被。因此，应用于这些林分的治理通常包含通过间苗、施加除草剂或其他植被控制法，移除不期望的树木或竞争植被。另一方面，表现欠佳林分可能指不出由于昆虫、疾病、火灾或与未能被遥感仪器检测到的不期望植被(例如如果在冬季时间采集，则未被遥感数据检测到的落叶树种)竞争而导致的致命性问题。应用于表现欠佳林分的治理可以包括移除不期望的植被和/或向林分施加肥料。根据所公开的技术的一个实施例，通过将林分的当前叶面积指数与预期的叶面积指数相比较，来确定森林中林分生长得如何。在一个实施例中，叶面积指数由遥感数据测量。图1示例出用于根据遥感数据来估计林分生长如何的系统。如所示，林分10种植有期望的树种20。此外，林分可能包括可能由例如自然播种所形成的一种或多种不期望的树种30。不期望的树种30会与将在该林分中生长的期望树种20竞争光、养分和水。此外,林分10可能包括也会与期望树种20竞争水和养分等等的诸如灌木等等的植被40。为估计林分中的期望树种20生长如何，测量该林分10的叶面积指数(LAI)。在一个实施例中，从诸如可从陆地卫星成像系统60获得的那种卫星图像获得遥感数据。使用陆地卫星成像系统来捕捉包括林分10的地理区域的图像。如下所述，能由林分的卫星图像计算林分的LAI。如本领域的技术人员将意识到，卫星图像通常包含以多个频谱波段获得的图像数据。在一个实施例中，根据林分的植被指数(VI)计算林分的LAI。如遥感和林业领域的技术人员将意识到的，林分的VI基于红和近红外频谱波段检测的反射比。根据卫星图像区中的相应VI来计算LAI的技术和公式对本领域的普通技术人员来说是公知的。在另一实施例中，根据其他类型的遥感数据，诸如光探测和测距(LiDAR)测量林分的LAI。如本领域的技术人员将意识到，LiDAR数据表示由飞机，诸如直升机或固定翼飞机70，在森林或感兴趣的其他区域上执行的激光脉冲的检测。在感兴趣的区域上具有的LiDAR系统将脉冲激光束引导朝向地面。检测反射回到LiDAR系统的激光脉冲。因为已知飞机的高度和位置，因此，每一检测脉冲能被指定三维位置来创建飞机飞过的地面的地形图。在一个实施例中，根据具有落在森林的预期树冠高度内的高度的LiDAR数据点计算林分的叶面积指数。在一个实施例中，检测具有离地面的高度落在由林分中的树种、树龄、林分的地理区域、土壤情况和其他因素统计确定或建模的预期树冠高度内的LiDAR数据点。通过将在该高度范围中反射的LiDAR数据点的数量与所检测的LiDAR数据点的总数进行比较，确定林分或其一部分的LAI。然而，也能使用确定LAI的其他技术，诸如空中多频谱成像或高光谱(hyperspectral)成像。此外，能使用测量LAI的手持装置。一旦根据遥感数据测量了林分10的LAI，就将其与预期的LAI进行比较。如果林分的测量的LAI高于预期，则将该林分分类为表现超佳。在该林分中，很可能不期望的树种30和/或植被40正生长在该林分中并且与期望树种20竞争。因此，可以将这种林分识别成需要有选择间苗和/或应用其他造林治理的除草剂来控制竞争。或者，如果林分10或其一部分的测量的LAI低于预期的LAI，则将这种林分识别成表现欠佳并且也可以标记为应用硬木竞争植被释放(release)、施肥或其他治理来增加林分中的期望树木的生长。根据所公开的技术的一个实施例，计算机系统100执行在非瞬时计算机可读介质120，诸如CD-ROM、硬盘驱动器、DVD本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计算机系统，包括：存储器，用于存储程序指令的序列；处理器电子装置，被配置为执行所述程序指令以识别出未按预期生长的林分，通过：测量林分或其一部分的叶面积指数；将所测量的叶面积指数与所述林分的预期的叶面积指数进行比较；以及识别出所测量的叶面积指数不同于预期的叶面积指数的林分或其一部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱利奥·C·罗雅斯，
申请(专利权)人：韦尔豪泽NR公司，
类型：
国别省市：
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