基于无人机遥感影像的亚热带常绿落叶阔叶混交林树种分类与识别

发布时间：2023-03-12 21:25

　　随着遥感技术不断的成熟发展,多源遥感数据已被广泛应用于森林树种分类,使大尺度上的植物多样性调查与监测成为可能。受高分辨率遥感数据采集和处理的限制,目前大多数研究集中在欧洲或北美的温带森林和北方针叶林,在物种多样性高、地形复杂的热带或亚热带森林的相关研究却很少。此外,树种的物候特征在树种分类中常被忽略。我国亚热带山地森林众多,植物种类丰富,季相变化明显,较多孑遗植物和特有植物分布于此,对森林树种进行准确分类识别对亚热带森林的监测、保护与管理具有重要意义。本论文采用高分辨率(⁵ cm)无人机RGB影像对浙江天目山常绿落叶阔叶混交林约100 ha范围内的6种常见树种、枯立木和林窗进行分类识别。在基于对象的多尺度分割的基础上,建立了包含光谱、空间几何和纹理特征的特征空间,采用最邻近距离(K-nearest neighbor,KNN)、分类和回归树(classification and regression tree,CART)、支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林(random forest,RF)4种分类算法进行树种分类,分析高空...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状分析
        1.2.1 多源遥感数据树种分类研究现状
        1.2.2 无人机平台在生态学及物种识别领域的应用现状
        1.2.3 分类算法的应用现状
        1.2.4 当前领域存在的不足
    1.3 研究目标和研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
第二章 研究区域概况及研究方法
    2.1 研究区域概况
    2.2 研究数据获取及处理
        2.2.1 无人机RGB影像的获取及预处理
        2.2.2 野外调查及参考数据的收集
    2.3 研究方法
        2.3.1 图像分割
        2.3.2 特征选择和优化
        2.3.3 基于对象的物种分类
        2.3.4 分类精度评估
    2.4 技术路线图
第三章 基于研究区域的树种分类与识别
    3.1 样本可分离性及特征重要性分析
    3.2 不同特征组合下的树种分类结果与分析
        3.2.1 无纹理特征的树种分类
        3.2.2 有纹理特征的树种分类
        3.2.3 有无纹理特征分类结果的对比与分析
    3.3 讨论
第四章 基于生境分区的树种分类与识别
    4.1 生境类型的划分
    4.2 不同生境分区的分类结果与分析
        4.2.1 高海拔缓坡区(upper flat)的树种分类
        4.2.2 高海拔陡坡区(upper slope)的树种分类
        4.2.3 低海拔陡坡区(low slope)的树种分类
        4.2.4 三种生境分区分类结果的对比与分析
    4.3 讨论
第五章 研究结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究不足
    5.3 当前面临的挑战与展望
        5.3.1 分类对象复杂性的挑战
        5.3.2 整合多源遥感数据的挑战
        5.3.3 整合植物物候与纹理等特征的挑战
        5.3.4 物种分类算法的技术挑战
参考文献
附录
    附录1 基于遥感数据进行植物物种识别的120 个研究案例
硕士期间发表的科研成果
致谢



本文编号：3761971