李世明
- 作品数：52 被引量：388H指数：13
- 供职机构：中国林业科学研究院资源信息研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术天文地球电子电信更多>>
- 运用融合纹理和机载LiDAR特征模型估测森林地上生物量被引量：13
- 2018年
- 针对区域尺度森林地上生物量的分布情况,以大兴安岭生态观测站为例,提出了一种融合光学影像纹理和机载LiDAR点云特征的森林地上生物量遥感估测方法。该方法首先提取Landsat 8 OLI不同波段在不同运算窗口下的纹理特征;然后对机载LiDAR点云进行滤波提取地面点,并利用地面点对点云数据进行高度归一化处理,提取点云特征因子;最后结合提取的遥感特征因子,利用支持向量回归的方法对研究区森林地上生物量进行估测,并对结果进行精度验证。结果表明:不同波段和窗口尺寸的建模精度差异较大,蓝光波段在7×7运算窗口下模型精度最高(R^2=0.73,R_(MSE)=22.32 t/hm^2);点云高度分位数变量的建模精度呈正态分布,变量H_(50)的建模精度最高(R^2=0.75,R_(MSE)=19.24 t/hm^2);与单一的遥感特征变量相比,融合光学影像纹理和机载LiDAR点云特征的模型精度有了一定提高,且针叶林和混交林的估测R_(MSE)分别为19.63和20.40 t/hm^2。因此,该方法可以为区域性的森林地上生物量估测提供有效参考。
- 胡凯龙刘清旺李世明庞勇李梅
- 关键词：机载激光雷达支持向量回归
- 无人机激光雷达与摄影测量林业应用研究进展被引量：61
- 2017年
- 森林空间结构及动态变化规律对森林经营管理、生态环境建模等具有重要意义,无人机激光雷达与摄影测量能够获取丰富的森林空间结构和类型信息,在单木、林分尺度森林环境长时间序列监测方面具有无可比拟的优势。无人机激光雷达系统一般搭载多回波/全波形激光扫描仪,配备高精度全球导航卫星系统&惯性测量单元(GNSS&IMU)等传感器,以保证激光脉冲回波信号的几何定位精度。无人机摄影测量系统通常搭载可见光(RGB)/多光谱相机,配备低精度GNSS&IMU,通过高重叠率航片的三维重建算法自动解算航片内外方位元素,生成具有相对参考坐标的图像及点云,采用地面控制点(GCPs)、参考影像等方式进行几何精校正,对于连续覆盖的森林区域,使用高精度GNSS、稳定平台等可以提高图像匹配精度。通过单木分割法可以提取单木结构信息,从激光雷达点云或摄影测量重建点云中识别树冠顶点、树冠边界、位置等属性,也可以将点云投影到体元空间或者生成冠层高度模型(CHM),在此基础上识别单木特征。林分结构信息提取常采用高度分布法,从点云中直接计算高度分位数、回波指数等点云特征量,或者按照指定的高度间隔生成频率或强度合成波形,计算波形分位数、波形前沿、波形后沿等波形特征量,根据点云特征量、波形特征量与地面测量值之间的关系估测森林结构参数。激光雷达点云和摄影测量重建点云均能用于提取林下地形,对于低郁闭度区域二者相差不大,对于高郁闭度区域摄影测量重建点云提取的林下地形精度较低。多时相无人机激光雷达和摄影测量相结合,可以监测人工修枝、择伐、火灾、病虫害等引起的森林结构变化以及枝叶生长、落叶等物候变化。无人机激光雷达与摄影测量提取的森林结构参数精度受采集方式、数据处理算法、森林生长季节、地形�
- 刘清旺李世明李增元符利勇胡凯龙
- 关键词：无人机激光雷达摄影测量点云
- 森林郁闭度的测量方法和装置
- 本发明是有关于一种森林郁闭度的测量方法和装置，其中的方法主要包括：获取待修正的森林郁闭度；获取所述待修正的森林郁闭度对应的激光雷达回波损失率；获取森林冠层回波尺度因子以及地面回波损失率，其中，所述森林冠层回波尺度因子表征...
- 刘清旺李增元陈尔学庞勇李世明
- 一种激光雷达单木分块识别方法
- 本发明公开了一种激光雷达单木分块识别方法，包括CHM分块、CHM低值凹陷区平滑、CHM树冠顶点识别和CHM树冠边界识别；该激光雷达单木分块识别方法能够对大数据量激光雷达CHM进行处理，高效识别单木树冠边界，用于单木因子提...
- 刘清旺李增元陈尔学庞勇李世明
- 一种激光雷达航带高程匹配质量分析方法
- 本发明公开了一种激光雷达航带高程匹配质量分析方法，包括获取覆盖一个区域的多条航带激光雷达点云数据，多条航带之间分别具有重叠区，所述点云数据包括每个回波点的平面坐标和高程数据，所述方法包括建立点云数据栅格化步骤、重叠区栅格...
- 刘清旺李增元陈尔学庞勇李世明
- 基于面向对象多特征变化向量分析法的森林资源变化检测被引量：12
- 2021年
- [目的]基于面向对象变化向量分析法,进行森林资源变化检测。[方法]应用国产高分二号多光谱影像,以森林采伐和造林活动多、林地变化频率高的广西壮族自治区上思县为研究区,应用随机森林平均精确率减少的方法进行变化特征的选择,通过选取的不同特征向量和常规的基于光谱均值、光谱均值和标准差的变化向量分析法,以及基于NDVI差值法的变化检测结果对比,获取较好的森林资源变化检测方法和结果。[结果]高分二号多光谱影像的蓝、绿、红波段光谱均值和NDVI值共4个特征参与的变化向量分析法,识别森林资源变化精度高,总体精度92.94%,Kappa系数0.7630,变化地类误检率15.63%,漏检率22.86%。[结论]经过特征选择后,基于面向对象变化向量分析法比常规的多特征参与的变化向量分析法识别森林资源变化的效果好。
- 王晓慧谭炳香李世明冯林艳
- 关键词：面向对象
- 基于多源数据的省级树种(组)成数空间分布信息估测方法被引量：1
- 2016年
- [目的]利用能够反映植被季相变化和物候差异的中空间分辨率高重访周期遥感数据以及其他多源数据,提取区域树种(组)成数空间分布信息,间接表达主要树种(组)的空间分布,为大区域树种(组)空间分布制图提供新的方法和思路。[方法]以吉林省为试验区,以250 m空间分辨率的MODIS NDVI 8天合成时间序列数据和国家森林资源连续清查固定样地数据为主要数据源,综合利用气象观测数据和地形数据,基于梯度最近邻(GNN)方法对省级树种(组)成数进行估测。首先利用典型对应分析(CCA)对特征变量进行特征变换;然后采用k-NN方法对树种(组)成数进行分层估测,并对k-NN方法中的k值进行优选,分析k-NN估测精度随k值的变化规律;最后基于9个县的森林资源二类调查样地和省级一类清查固定样地数据,对树种(组)成数分布图进行精度检验。[结果]对在吉林省分布较广的蒙古栎、白桦、紫椴、春榆、杨树、胡桃楸和长白落叶松7个树种(组)成数进行估测,并制作相应的树种(组)成数空间分布图。估测结果表明,树种成数分布与固定样地成数分布呈现出一致的空间分布特征。其中,县级尺度下的k-NN预测精度检验结果为:R2为0.83,RMSE为0.35;在20 km×20 km,30 km×30 km,40 km×40 km和50 km×50 km 4个尺度下的k-NN估测结果显示,各类树种(组)在40 km×40 km和50 km×50 km尺度下的估测结果较优,春榆在各个尺度下的估测精度均较高,其平均RMSE为0.35,蒙古栎的估测精度相对较低,其平均RMSE为0.65。在不同尺度下的估测结果表明,随着k值的增加,RMSE均呈现先快速减小、后趋于相对平衡的趋势,根据该规律可确定最佳k值。另外,k-NN分层估测的估测精度高于k-NN直接估测的估测精度,其在不同尺度下的RMSE相对直接估测的结果均低0.1左右。[结论 ]本文提出的基于多源数据的森林树种(组)成数空间分布估测方法是一种有效的森�
- 曹宇佳陈尔学李世明
- 关键词：多源数据CCAK-NNMODISNDVI
- 机载激光雷达和高光谱组合系统的亚热带森林估测遥感试验被引量：21
- 2016年
- 为了提高森林的类型识别及生物物理参数反演精度,采用国产机载激光雷达和高光谱组合系统(ALHIS),选择湖北典型亚热带森林开展了航空遥感试验,获取了试验区激光雷达点云、高光谱和CCD影像数据,提取了森林高度和优势树种类别信息。对数据的分析表明,激光雷达林分平均高的估测精度达到90.67%,激光雷达估测平均高与地面实测胸径加权平均高之间显著相关(R2=0.73,RMSE=1.29m)。按照优势树种分类结果进行统计,发现马尾松、栓皮栎和其它树种的林分平均高分别为9.62m、9.30m、8.79m,不同树种之间的林分平均高相差不大。高光谱优势树种识别总体精度达到82.00%(Kappa=0.70),试验区森林和非森林面积所占比例分别为60.01%和39.99%,马尾松、栓皮栎和其它树种面积在森林中所占比例分别为59.77%、24.99%和15.23%。试验证明,ALHIS能够同时获取高分辨率的植被遥感特征数据,以用于森林制图、优势树种/树种组识别、碳储量估算及生态环境建模等研究。
- 刘清旺谭炳香胡凯龙樊雪李增元庞勇李世明
- 关键词：优势树种
- 星载激光遥感林业应用发展研究被引量：18
- 2020年
- 林业测量调查是星载激光遥感的重要应用方向。迄今为止,国外发展了多台套的星载激光载荷已经用于林业遥感。国内资源三号(02)星搭载的激光测距仪实验载荷实现了我国星载激光对地观测的突破,即将发射的陆地生态系统碳监测卫星多波束激光雷达也将在林业遥感中取得重要应用。ICESAT-1/GLAS系统全波形数据成功用于全球林地垂直结构调查,ICESAT-2/ATLAS系统以光子探测的方式获取林地点云调查数据,星载激光遥感林业应用从实验、演示验证、进入实用阶段。这期间多型星载激光雷达经过了技术体制的选择、参数的优化,器件技术和处理技术的突破。本文综述了主要在轨服务林业遥感的星载激光雷达的配置和数据应用,研究了星载激光雷达林业遥感的探测机制、技术体制、应用现状、适用范围等,分析总结了各类星载激光雷达林业应用技术特点、发展演化趋势,提出星载激光雷达载荷研制应根据任务应用需求、科学和工程目标,充分发挥激光技术长项,与其他载荷手段优化配置,扬长补短,展望了星载激光雷达林业遥感技术和应用的发展趋势、研究热点及其应用拓展。
- 岳春宇郑永超郑永超庞勇邢艳秋庞勇李世明
- 关键词：林业遥感
- 道路干扰指数在森林景观保护中的应用研究被引量：3
- 2017年
- 道路的不断扩张对所在区域周边景观的干扰效应日趋明显。在森林功能区划时,需要充分考虑道路的干扰因素以避免造成不必要的景观破碎化风险。本研究从景观层面切入,在对研究区道路系统进行属性分级后,利用空间道路干扰指数作为定量化手段评价道路对森林景观的潜在影响;以北京市十三陵林场的森林经理调查数据为主要数据源,对该指数进行测试应用并探讨十三陵风景区潜在道路干扰的空间分布。结果表明:本研究所使用的道路干扰指数能够反映研究区内的道路干扰情况,针叶林地区受潜在干扰威胁最为严重(归一化指数平均值为41.87);主要优势树种白皮松受潜在干扰威胁最大(65.92),需要重点监测;进行Spearman秩相关检验后发现,在构成道路干扰指数的3个二级指数中,最近干扰(N)对最终指数的影响最为显著(0.99)。空间道路干扰指数是一个快速有效的定量化工具,便于森林经营管理者在景观尺度上评价道路干扰情况,迅速发现区域内道路干扰的高威胁地带,有目的性地对森林景观加以保护。
- 孙乡楠杨华李世明张恒尚旭阳张永福
- 关键词：林区道路
