發(fā)布時間：2020-04-05 05:18

【摘要】：松樹是我國植樹造林的植物種類之一,也是主要的建筑木材,具有很高的觀賞價值與經(jīng)濟(jì)價值。自從1982年在南京首次發(fā)現(xiàn)感染松材線蟲病的黑松后,該病在我國松林中不斷蔓延擴(kuò)散,造成了大量的松樹死亡,不僅破壞了森林生態(tài)系統(tǒng)也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,開展及時且高效的松材線蟲病防治工作是遏制疫情蔓延的關(guān)鍵。疫情監(jiān)測是松材線蟲病防治的工作基礎(chǔ),本文基于“衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)-無人機(jī)航攝數(shù)據(jù)-地面調(diào)查數(shù)據(jù)(星機(jī)地數(shù)據(jù))”探討星機(jī)地協(xié)同的松材線蟲病疫區(qū)枯死松樹監(jiān)測方法。監(jiān)測方法主要是利用衛(wèi)星、無人機(jī)的多源遙感影像和深度學(xué)習(xí)方法結(jié)合GIS技術(shù)完成枯死松樹的監(jiān)測及快速識別定位任務(wù),為此主要開展了以下幾個方面的研究內(nèi)容:(1)通過地面非成像高光譜測量儀器測定健康松針和不同程度枯死松針的光譜曲線數(shù)據(jù),結(jié)合高分二號(下文稱:GF-2)遙感影像設(shè)置的波段范圍分析其光譜特征與敏感波段。并且,從現(xiàn)有的28種光譜指數(shù)中篩選了適宜區(qū)分健康松樹與枯死松樹的光譜指數(shù)。(2)研究利用資源三號衛(wèi)星立體像對提取精細(xì)的DEM(Digital Elevation Model)數(shù)據(jù),結(jié)合VECA地形校正模型對GF-2遙感影像進(jìn)行地形校正。使用地形校正后的GF-2遙感影像結(jié)合篩選獲得的歸一化型的紅色植被指數(shù)(RGNDI)提取枯死松樹分布,以枯死松樹分布數(shù)據(jù)疊加林業(yè)小班面數(shù)據(jù),統(tǒng)計單位面積內(nèi)枯死松樹發(fā)生情況,并以此制作疫區(qū)受災(zāi)等級圖。(3)依據(jù)研究區(qū)受災(zāi)的輕重程度,對疫情嚴(yán)重的區(qū)域優(yōu)先采用無人機(jī)進(jìn)行航攝作業(yè),利用無人航攝影像開展基于深度學(xué)習(xí)方法的枯死松樹識別定位。該方法利用無人機(jī)影像制作深度學(xué)習(xí)方法的數(shù)據(jù)集,參考經(jīng)典的AlexNet模型搭建并訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。最后將訓(xùn)練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于對不同目標(biāo)區(qū)域的枯死松樹的定位識別。以實際地面調(diào)查樣點和人工標(biāo)注的結(jié)果為真實值,評價深度學(xué)習(xí)方法在不同場景下的枯死松樹識別精度。結(jié)果表明:利用深度學(xué)習(xí)方法對枯死松樹進(jìn)行檢測,其最高的識別精度可達(dá)80%。該方法在無人機(jī)影像的枯死松樹監(jiān)測中具有一定的優(yōu)勢,能提高人工目視判讀的效率,可為高效快速的開展枯死松樹的識別定位的方法研究提供參考借鑒。
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP751;S763.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2614600