【技术实现步骤摘要】
卫星遥感测量树木冠层高度的方法
本专利技术涉及卫星遥感森林生态、水文及生物物理等相关
,具体涉及一种基于卫星遥感数据的树木冠层高度测量方法。
技术介绍
植被是陆地生态系统最重要的组成部分,树木测量在城市建设、城市绿化、输电线路隐患监测和珍贵树木保护等方面发挥着重要作用,同时在维护生态系统平衡、涵养水源、保持水土等方面也具有重大作用。树木形态尺寸测量是树木测量的重要内容,主要包括树高、胸径和冠幅等指标的测量。树高是指树冠最高点到树根所处位置的地面之问的高差,即基准点到最高点所在参考面的距离,即高度。传统的树高测量方法一般是采用目估法或者借助钢尺、全站仪等工具进行。在精度要求不高的情况下,树高测量普遍采用目估的方法。在准确度和精度要求较高的情况下,树高测量一般是采用全站仪的无棱镜测量方式、地面激光扫描仪等方法进行。地面激光扫描仪是通过外业架设激光扫描仪对树木进行扫描,获取稠密激光点云数据,并通过内业点云数据处理进行树木参数测量。该方法可快速获取大量的空间信息,工作效率高、强度小。但对仪器架设和数据处理有较高要求,很多仪器有扫描盲区不宜架设距离太近,外业噪声数据较多,内业数据处理工作量大,且没有很好的自动化手段。此外仪器价格昂贵,不便于携带,影响了它大范围的推广使用。综上所述,树木测量虽然技术要求不高,但工作难度却很大。采用全站仪测量时的通视条件要求苛刻,工作量会因此而成倍增加。三维激光扫描仪被广泛应用的同时还存在一定局限性,比如仪器的价格偏高,应用于树木扫描时有相互遮挡等,这都限制了在林业方面的应用。因此,需要寻找 ...
【技术保护点】
1.一种卫星遥感测量树木冠层高度的方法,其特征在于包括如下步骤:获取用于测量树木冠层高度的卫星立体相对影像数据及RPB文件、土地利用现状数据和地面控制点文件;对获取的卫星立体相对影像数据中重叠区域,采用深度神经网络模型与面向对象的遥感影像分类技术提取不同方向的目标森林区域;根据卫星立体相对影像数据及RPB文件、地面控制点文件叠加提取的目标森林区域,获取目标森林区域的卫星立体相对影像数据及对应的RPB文件、地面控制点文件;基于双目立体视觉原理,采用半全局匹配算法(SGM)与有理函数模型,结合目标森林区域内地面控制点文件对目标森林区域的卫星立体相对影像数据进行影像立体匹配,计算出目标森林区域的冠层结构特征参数,获取目标森林区域DSM点云数据;通过对DSM点云数据滤波,获取遮挡区域和纹理缺乏、困难地区的正确点云数据,得到高精度DSM点云数据,生成数字地表模型DSM;利用高精度的DSM点云数据,除去植被、建筑物、电力线非地面点,保留地面点,得到高精度DEM点云数据,生成目标森林区域的数字高程模型DEM;结合栅格数据的图像计算,将获取的数字地表模型DSM减去获得的数字高程模型DEM,得到冠层高度 ...
【技术特征摘要】
1.一种卫星遥感测量树木冠层高度的方法,其特征在于包括如下步骤:获取用于测量树木冠层高度的卫星立体相对影像数据及RPB文件、土地利用现状数据和地面控制点文件;对获取的卫星立体相对影像数据中重叠区域,采用深度神经网络模型与面向对象的遥感影像分类技术提取不同方向的目标森林区域;根据卫星立体相对影像数据及RPB文件、地面控制点文件叠加提取的目标森林区域,获取目标森林区域的卫星立体相对影像数据及对应的RPB文件、地面控制点文件;基于双目立体视觉原理,采用半全局匹配算法(SGM)与有理函数模型,结合目标森林区域内地面控制点文件对目标森林区域的卫星立体相对影像数据进行影像立体匹配,计算出目标森林区域的冠层结构特征参数,获取目标森林区域DSM点云数据;通过对DSM点云数据滤波,获取遮挡区域和纹理缺乏、困难地区的正确点云数据,得到高精度DSM点云数据,生成数字地表模型DSM;利用高精度的DSM点云数据,除去植被、建筑物、电力线非地面点,保留地面点,得到高精度DEM点云数据,生成目标森林区域的数字高程模型DEM;结合栅格数据的图像计算,将获取的数字地表模型DSM减去获得的数字高程模型DEM,得到冠层高度模型(DHM),从三维角度计算树木冠层高,实现树木高度的测量。
2.如权利要求1所述的卫星遥感测量树木冠层高度的方法,其特征在于:卫星立体相对影像数据包括全色波段和可见光波段,且全色波段空间分辨率为亚米级,提取目标森林区域数据为全色波段与可见光波段的融合影像。
3.如权利要求1所述的卫星遥感测量树木冠层高度的方法,其特征在于:面向对象的遥感影像分类技术融合光谱特征、纹理特征和植被特征三类地学特征对融合影像进行多尺度图像分割;利用土地利用现状数据来辅助提取森林区域与非森林区域的样本数据;生成DSM数据得到的结果数据集为栅格数据集,将生成的栅格数据集默认投影坐标系。
4.如权利要求1所述的卫星遥感测量树木冠层高度的方法,其特征在于:卫星立体相对影像数据与目标森林区域的叠加:利用提取的目标森林区域的面状矢量数据分别对卫星立体相对影像数据的两景影像数据进行图像裁剪处理,获取目标森林区域的卫星立体相对影像数据。
5.如权利要求1所述的卫星遥感测量树木冠层高度的方法,其特征在于:根据目标森林区域的面状矢量数据的坐标信息,匹配卫星立体相对影像数据的两个RPB文件内的坐标数据,修改RPB文件,获取与目标森林区域卫星立体相对影像数据匹配的RPB文件。
6.如权利要求1所述的卫星遥感测量树木冠层高度的方法,其特征在于:根据目标森...
【专利技术属性】
技术研发人员:权奕铭,崔肖林,杨学海,
申请(专利权)人:四川天奥空天信息技术有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
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