联合ZY-3影像与ICESat-GLAS波形数据估测森林树高和生物量的研究
发布时间：2021-10-22 04:13
森林是陆地生态系统中极为重要的一部分,其具有面积大、分布广、组成复杂等特点。传统林业调查工作耗时耗力,对森林具有一定的破坏性,不适合进行大范围的调查。随着遥感技术在林业上的应用,弥补了传统森林调查方法消耗大、调查范围有限等局限性,使大区域、低成本的森林资源调查成为可能,且能够满足调查精度的需求。ZY-3作为我国第一颗专业立体测绘卫星,其上搭载有多角度观测的全色相机和多光谱相机,可以获取地物的立体影像和光谱信息,为森林参数提取等方面的研究提供新的可能。本研究以吉林省汪清林业局经营区为研究区,利用ZY-3三视影像建立研究区数字表面模型,使用DEM数据表示林下地形,建立研究区CHM,并从ZY-3多光谱影像中提取单波段光谱值、植被指数和纹理特征等变量,建立森林树高和森林地上生物量估测模型。由于实测数据数量较少,使用精度较高的星载激光雷达ICESat-GLAS数据计算研究区光斑内的树高,与ZY-3数据联合进行森林参数的区域反演,应用极限学习机算法建立GLAS估测森林参数与ZY-3数据之间的关系模型,得到树高和生物量的空间分布图。主要研究内容与结果如下:（1）基于ZY-3三视立体影像,进行立体像对...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－丨研宄区地理位置及样地分布??
?东北林业大学硕士学位论文???侧摆能力?士?３２。?±３２°?±３２°?±３２°??重访时间／ｄ?５?５?５?５???焦距／ｍｍ?１７００?１７００?Ｋ７００?１７５０???２．４?ＤＥＭ数据??研宄使用的ＤＥＭ数据是由林业局提供，是国家基础测绘的主要成果之一，其空间??分辨率为１０?ｍ。在植被覆盖度大的区域受林分密度和结构等因素的影响，无法精准测??量林下地形，林区高程值近似于地面高程值。研究区ＤＥＭ数据如图２－２所示。??典??－ｍｇＫ??Ｌｏｗ??图２－２研究区ＤＥＭ数据??２．５丨ＣＥＳａｔ－ＧＬＡＳ波形数据??地球激光测高系统ＧＬＡＳ?（?Ｇｅｏ－ｓｃｉｅｎｃｅ?Ｌａｓｅｒ?Ａｌｔｉｍｅｔｅｒ?Ｓｙｓｔｅｍ?）是美国宇航局??（Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ?ａｎｄ?Ｓｐａｃｅ?Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＮＡＳＡ）地球科学企业（Ｅａｒｔｈ?Ｓｃｉｅｎｃｅ??Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ＥＳＥ）的一部分，主要用于测量冰盖地开￥和系列的时间序列变化，同时也用??于检测云和大气特性。２００３年美国成功发射了搭载ＧＬＡＳ的ＩＣＥＳａｔ?（Ｉｃｅ，?Ｃｌｏｕｄ?ａｎｄ??ｌａｎｄ?Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ?Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）卫星。ＧＬＡＳ测量５ｎｍ持续时间里激光脉冲从发射器到地球再??返回仪器的往返行程所需的时间，通过乘以光速将时间转换为距离。它发射两种波长的??激光脉冲，其中波长为ｌ〇６４ｎｍ的近红外激光用于量测地球表面形貌，波长５３２ｎｍ的绿??色激光用于量测气溶胶和其它大气特征。发射器每秒发射４０个激光脉冲，呈现在地球??表面上的光斑直径约为７０ｍ，沿轨的每个
全部三线阵影像组合和多光谱影像，软件在读取数据时将自动图读入影像的??ＲＰＣ信息。??譬《??Ｍ?＊．！ｉ?ＴＶ—．？（：細Ｉ１Ｍ群幽轉轉）ＩＢ啊咖ＷｊＳＭＩ轉卿ＭＷＭＢＢＭｌ幽ＭＭＭ８ＳＢＳＭＳ８ＳＳＢｉＭＢＳＩＭＭｆｆｌＭ８ＢＭＭ＾Ｍｆｆｌ８ＭＭＢ８ＭＳＨＭＨＳＭ８Ｈ８ＭＭ８Ｓ＾８８ＢＢＭＭｉ８８８８Ｓ８８ｉＳ８Ｓ３ＢＭＭＭＭｌＭＭＭＭ８Ｓｎ??二’?？．ｖ！Ｖ＾?．１＊??三：■朱；ｐ：’?？＊?—??ｖ，‘，，？）??二螓?＊ｓ？ｒ??？?—丨《＜？＊？？？??图３－２?ＧＸＬ软件界面??３．３．２控制点采集??控制点的采集是为了进行影像的绝对定向，使用一些地面控制点建立影像像点坐标??与地物点物方坐标之间的关系。软件在读取数据时会自动将影像的ＲＰＣ文件读取出??来，用于构建影像的有理函数模型，将像点与地物点进行对应，通过像对的绝对定向对??影像进行旋转、平移和放缩，使立体影像的像点坐标与地面物方坐标对应，来将像点位??置还原为真实的物方坐标点。??ＧＸＬ软件支持从４种参考数据源中采集控制点，由于缺少地对面控制点，有研宄??表明在无地面控制点的情况下，使用谷歌影像进行区域网平差可以有效提高影像的定位??精度１４１故本研宄中使用谷歌影像作为参考影像，将研宂区ＤＥＭ作为高程控制，进行??“伪控制点”的采集。??为确定控制点的搜索半径，需确定同名点在三视影像与参考影像间的偏移距离。同??时打开参考影像和前视、下视、后视影像，在参考影像上选取明显的地面标志为基准，??在参考影像上对该点进行标注，所选点如图３－３ａ所示，Ａ为所标记的参考点，在前??视、后视、下视影像中分别标注同名点Ａｆ、Ａｂ、Ａｎ，在展开
本文编号：3450360
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－丨研宄区地理位置及样地分布??
?东北林业大学硕士学位论文???侧摆能力?士?３２。?±３２°?±３２°?±３２°??重访时间／ｄ?５?５?５?５???焦距／ｍｍ?１７００?１７００?Ｋ７００?１７５０???２．４?ＤＥＭ数据??研宄使用的ＤＥＭ数据是由林业局提供，是国家基础测绘的主要成果之一，其空间??分辨率为１０?ｍ。在植被覆盖度大的区域受林分密度和结构等因素的影响，无法精准测??量林下地形，林区高程值近似于地面高程值。研究区ＤＥＭ数据如图２－２所示。??典??－ｍｇＫ??Ｌｏｗ??图２－２研究区ＤＥＭ数据??２．５丨ＣＥＳａｔ－ＧＬＡＳ波形数据??地球激光测高系统ＧＬＡＳ?（?Ｇｅｏ－ｓｃｉｅｎｃｅ?Ｌａｓｅｒ?Ａｌｔｉｍｅｔｅｒ?Ｓｙｓｔｅｍ?）是美国宇航局??（Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ?ａｎｄ?Ｓｐａｃｅ?Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＮＡＳＡ）地球科学企业（Ｅａｒｔｈ?Ｓｃｉｅｎｃｅ??Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ＥＳＥ）的一部分，主要用于测量冰盖地开￥和系列的时间序列变化，同时也用??于检测云和大气特性。２００３年美国成功发射了搭载ＧＬＡＳ的ＩＣＥＳａｔ?（Ｉｃｅ，?Ｃｌｏｕｄ?ａｎｄ??ｌａｎｄ?Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ?Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）卫星。ＧＬＡＳ测量５ｎｍ持续时间里激光脉冲从发射器到地球再??返回仪器的往返行程所需的时间，通过乘以光速将时间转换为距离。它发射两种波长的??激光脉冲，其中波长为ｌ〇６４ｎｍ的近红外激光用于量测地球表面形貌，波长５３２ｎｍ的绿??色激光用于量测气溶胶和其它大气特征。发射器每秒发射４０个激光脉冲，呈现在地球??表面上的光斑直径约为７０ｍ，沿轨的每个
全部三线阵影像组合和多光谱影像，软件在读取数据时将自动图读入影像的??ＲＰＣ信息。??譬《??Ｍ?＊．！ｉ?ＴＶ—．？（：細Ｉ１Ｍ群幽轉轉）ＩＢ啊咖ＷｊＳＭＩ轉卿ＭＷＭＢＢＭｌ幽ＭＭＭ８ＳＢＳＭＳ８ＳＳＢｉＭＢＳＩＭＭｆｆｌＭ８ＢＭＭ＾Ｍｆｆｌ８ＭＭＢ８ＭＳＨＭＨＳＭ８Ｈ８ＭＭ８Ｓ＾８８ＢＢＭＭｉ８８８８Ｓ８８ｉＳ８Ｓ３ＢＭＭＭＭｌＭＭＭＭ８Ｓｎ??二’?？．ｖ！Ｖ＾?．１＊??三：■朱；ｐ：’?？＊?—??ｖ，‘，，？）??二螓?＊ｓ？ｒ??？?—丨《＜？＊？？？??图３－２?ＧＸＬ软件界面??３．３．２控制点采集??控制点的采集是为了进行影像的绝对定向，使用一些地面控制点建立影像像点坐标??与地物点物方坐标之间的关系。软件在读取数据时会自动将影像的ＲＰＣ文件读取出??来，用于构建影像的有理函数模型，将像点与地物点进行对应，通过像对的绝对定向对??影像进行旋转、平移和放缩，使立体影像的像点坐标与地面物方坐标对应，来将像点位??置还原为真实的物方坐标点。??ＧＸＬ软件支持从４种参考数据源中采集控制点，由于缺少地对面控制点，有研宄??表明在无地面控制点的情况下，使用谷歌影像进行区域网平差可以有效提高影像的定位??精度１４１故本研宄中使用谷歌影像作为参考影像，将研宂区ＤＥＭ作为高程控制，进行??“伪控制点”的采集。??为确定控制点的搜索半径，需确定同名点在三视影像与参考影像间的偏移距离。同??时打开参考影像和前视、下视、后视影像，在参考影像上选取明显的地面标志为基准，??在参考影像上对该点进行标注，所选点如图３－３ａ所示，Ａ为所标记的参考点，在前??视、后视、下视影像中分别标注同名点Ａｆ、Ａｂ、Ａｎ，在展开
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