基于机载LiDAR和高光谱遥感影像融合实现普洱山区树种分类

发布时间：2022-07-29 11:16

　　森林生态系统作为陆地上最大的生态系统,与人们的生活息息相关,植被类型的准确识别是利用遥感技术研究森林资源的基础。目前,遥感技术在植被识别中的应用,主要集中在植被类型单一的地形平坦区域。云南省普洱市为典型的山区地貌,地处亚热带与热带过渡区域,受亚热带季风气候的影响,森林类型丰富,植被多样。本实验结合多源数据的特点,以2014年机载AISA Eagle II高光谱和LiDAR数据为基础,提取点云高度特征和高光谱影像中光谱与纹理特征,采用主成分变换（Principal Component Analysis,PCA）融合方法,选用支持向量机（Support Vector Machine,SVM）分类器,对普洱山区主要树种进行识别分类,为实验区域森林的生态监测和可持续经营提供数据支持。主要结论如下:1、基于TerraScan点云得到数字表面模型（Digital Surface Model,DSM）与数字高程模型（Digital Terrain Model,DEM）,获取实验区数字冠层高度模型（Canopy Height Model,CHM）,用来反映植被的高度。2、选择适合山区影像校正的ACTO... 

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 机载LiDAR与影像融合分类的理论基础
        1.2.1 不同传感器来源数据融合理论
        1.2.2 机载LiDAR与影像数据的融合
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 遥感影像分类研究状况
        1.3.2 机载LiDAR研究现状
        1.3.3 机载LiDAR与遥感影像融合的分类
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 论文组织结构
第二章 研究区域概况及数据
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 基本状况
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 气候特征
        2.1.4 土壤概况
    2.2 森林植被类型介绍
    2.3 实验数据
        2.3.1 遥感数据来源
        2.3.2 样地数据
    2.4 小结
第三章 影像处理
    3.1 机载LiDAR数据处理
        3.1.1 机载LiDAR数据预处理
        3.1.2 激光点云数据生成CHM
    3.2 高光谱遥感影像预处理
        3.2.1 大气校正
        3.2.2 地形辐射校正
        3.2.3 影像PCA变换
    3.3 遥感数据间配准
        3.3.1 配准的理论基础
        3.3.2 影像配准方法
    3.4 机载LiDAR数据与高光谱影像的融合
        3.4.1 影像融合的理论基础
    3.5 融合效果评价
        3.5.1 定性评价
        3.5.2 定量评价
    3.6 小结
第四章 两种数据源特征分析
    4.1 点云特征的提取
    4.2 高光谱遥感影像中光谱信息
        4.2.1 光谱曲线
        4.2.2 植被指数
        4.2.3 高光谱影像中纹理特征计算与提取
    4.3 多源特征数据库构建
    4.4 小结
第五章 研究区树种分类研究
    5.1 遥感影像分类概述
        5.1.1 遥感影像分类原理
        5.1.2 遥感影像分类方法
    5.2 基于SVM分类
        5.2.1 SVM分类概述
        5.2.2 核函数与参数选取
    5.3 基于SVM融合影像分类
        5.3.1 分类实验
        5.3.2 分类后处理
    5.4 实验分类精度
        5.4.1 分类精度评价指标
        5.4.2 实验分类结果
    5.5 小结
第六章 结论与讨论
    6.1 结论
    6.2 讨论
    6.3 展望
参考文献
在读期间的学术研究
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Spark的LIBSVM参数优选并行化算法[J]. 李坤,刘鹏,吕雅洁,张国鹏,黄宜华.  南京大学学报(自然科学). 2016(02)
[2]结合机载LiDAR和LANDSAT ETM+数据的温带森林郁闭度估测[J]. 张瑞英,庞勇,李增元,包玉海.  植物生态学报. 2016(02)
[3]基于机载LiDAR数据的林木冠层投影面积与体积测量[J]. 张卫正,董寿银,王国飞,裘正军,吴翔,何勇.  农业机械学报. 2016(01)
[4]综合机载LiDAR与高分影像的煤矿区典型地物提取方法[J]. 卢遥,卢小平,武永斌,李国清,于海洋.  测绘通报. 2015(12)
[5]浅析机载LiDAR点云的滤波与分类[J]. 董保根,梁世波,李慎芳,张杰.  遥感信息. 2015(06)
[6]基于高分辨率与高光谱遥感影像的北亚热带马尾松及次生落叶树种的分类[J]. 申鑫,曹林,徐婷,佘光辉.  植物生态学报. 2015(12)
[7]基于机载激光雷达的中亚热带常绿阔叶林林窗特征[J]. 刘峰,谭畅,王红,张江,万颖,龙江平,刘芮希.  应用生态学报. 2015(12)
[8]基于机载激光雷达的寒温带典型森林高度制图研究[J]. 穆喜云,张秋良,刘清旺,庞勇,胡凯龙.  北京林业大学学报. 2015(07)
[9]基于机载小光斑全波形LiDAR的亚热带林分特征反演[J]. 曹林,佘光辉.  林业科学. 2015(06)
[10]结合机载LiDAR数据与航空可见光影像多层次规则分类建筑物变化检测[J]. 巩翼龙,闫利.  光谱学与光谱分析. 2015(05)

博士论文
[1]普洱季风常绿阔叶林恢复生态学研究[D]. 李帅锋.中国林业科学研究院 2011
[2]机载LiDAR点云数据与遥感影像配准的方法研究[D]. 姚春静.武汉大学 2010

硕士论文
[1]机载和地基激光雷达森林垂直结构参数提取研究[D]. 刘鲁霞.中国林业科学研究院 2014
[2]机载LIADR波形数据处理及分类研究[D]. 徐光彩.南京林业大学 2010
[3]多源信息融合在地质解译中的应用[D]. 陈丹华.长安大学 2009



本文编号：3666365