无人机RGB影像中人工林单木位置的提取
2021-03-31李晨李佳王明果段平王云川
林业工程学报 2021年2期
关键词:研究
李晨,李佳*,王明果,段平,王云川
(1.云南师范大学地理学部,昆明 650500;2.云南省地质科学研究所,昆明 650501;3.云南省地矿测绘院,昆明 650218)
人工林单木位置提取是指将人工林中每一棵树木都标记在地图上,便于林业管理者统计、查询以及后续应用。单木位置的准确提取有助于评估林区树木产量、监测林区树木数量变化等,同时,也是单木树冠提取、林区郁闭度计算、植被健康监测的前提条件[1-2]。
传统的单木位置信息获取方式是人工实地测量。该方式效率较低、成本较高,且提取精度难以满足要求[3]。随着无人机技术的不断发展,低成本、便捷地获取高空间分辨率、高时间分辨率的影像成为可能。目前大多数无人机通过搭载可见光相机获取研究区域的影像[4],采用影像信息提取的方式,可以从无人机RGB影像中获取单木位置[5]。研究方法可以分为2类。第1类方法是根据影像中树冠中心像素值最大的原理来获取树冠中心点,并将其表示为单木位置。这种单木位置表示方法与采用树干作为单木位置的原理相似[6],都是以一棵树的单体特征来表示单木位置。最常用的树冠中心点获取算法是局部极大值,通过设定一个移动的窗口,从影像中寻找最大像素值点作为单木位置[7-8]。第2类方法是根据树冠的像素值与其他地物像素值的差异,直接提取树冠轮廓,从而实现单木位置的提取,如谷地跟踪法[9]、模版匹配法[10]、多尺度分割法[11]等。但是,由于无人机RGB影像空间分辨率较高,存在树冠内部像素差异大、树冠与非树冠植被颜色相似、树冠粘连等问题,直接导致使用无人机RGB影像提取的人工林单木位置精度较低。……
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