检索结果-南通市图书馆

作者：邱德安福建师范大学

学位级别：硕士

森林扰动检测对理解森林动态变化具有重要意义。基于Landsat的扰动和恢复趋势检测(LandTrendr)算法由于可以在谷歌地球引擎(GEE)云平台上高效运行和并行计算,是森林扰动检测应用最广泛的算法之一。然而,LandTrendr时间分割算法进行森林... 详细信息

森林扰动检测对理解森林动态变化具有重要意义。基于Landsat的扰动和恢复趋势检测(LandTrendr)算法由于可以在谷歌地球引擎(GEE)云平台上高效运行和并行计算,是森林扰动检测应用最广泛的算法之一。然而,LandTrendr时间分割算法进行森林扰动检测时还存在两个局限性,这可能会阻碍其在全国范围内适用性并在森林碳估算建模中引入不确定性。第一,它仅使用Landsat每年夏季合成观测数据,这可能将秋冬季节发生的森林扰动检测时间推迟至少一年;第二,它使用单一光谱指数或波段同时检测所有森林扰动,这可能会降低对于某种森林扰动类型的检测精度。因此,本研究旨在融合Landsat每年多季节观测数据和多光谱指数改进LandTrendr算法,提高其森林扰动检测精度。本研究基于3914个全国随机选取、解译的森林扰动参考样本,在像元尺度上对LandTrendr原始算法和改进后的算法森林扰动检测精度进行了定量对比和验证。另外,在3个中国不同区位、森林类型的黑龙江省大兴安岭、湖北省神农架和福建省三明市军事格网系统(MGRS)分幅上定性对比了LandTrendr原始算法和改进后的算法森林扰动检测结果。鉴于研究区自然条件和人为压力的广泛相似性以及本研究中的森林扰动类型在全国范围内具有代表性,满足在全国范围内验证算法适用性的需要。本文主要的研究结果如下:1)LandTrendr算法每年融合Landsat多季节观测数据后对其森林扰动检测精度的影响。从LandTrendr每年以单个合成周期进行森林扰动检测来看,其以每年夏季(06/21-09/23)为合成周期的森林扰动检测精度(F1分数)高于原始的合成周期(06/20-08/31),但是低于以每年年末三个月(10/01-12/31)为合成周期的森林扰动检测精度。LandTrendr算法融合以每年夏季和年末三个月为合成周期的森林扰动检测结果后,其森林扰动检测精度提升了11%。2)LandTrendr算法融合多光谱指数后对其森林扰动检测精度的影响。从单一光谱指数来看,在归一化燃烧比率(NBR)、归一化湿度指数(NDMI)、归一化植被指数(NDVI)、缨帽湿度(TCW)和缨帽角度(TCA)五个指数中,指数NBR的森林扰动检测精度最高,而指数NDVI最低。当LandTrendr以NBR、NDMI、TCW和TCA四个光谱指数组合时,其森林扰动检测精度最高。LandTrendr融合多季节观测数据和多光谱指数后,森林扰动检测精度提升了21%。3)在3个中国不同区位、森林类型的黑龙江省大兴安岭、湖北省神农架和福建省三明市地区,定性对比了LandTrendr原始算法和改进后的算法森林扰动检测结果。相比于LandTrendr原始算法,融合多季节观测数据和多光谱指数后的算法检测到的森林扰动不仅在森林扰动面积上有显著提升,而且在森林扰动事件的完整性上也有明显提升。改进后的LandTrendr算法检测的森林扰动空间格局与Landsat 8假彩色合成影像中的森林扰动区域较为相似,仅在部分森林扰动像元中能观察到微小差异。基于GEE云平台高效运行和并行计算等优势,改进后的LandTrendr算法能够快速、准确地检测到森林扰动,可以推广到具有多样化森林类型和森林扰动类型的全球森林扰动检测。

关键词：森林扰动检测 LandTrendr GEE Landsat时间序列多季节观测多光谱指数

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时间序列Landsat 8 OLI数据森林年扰动检测

引用

林业科学研究 2020年第6期33卷 65-72页

作者：胡圣元庞勇蒙诗栎岳彩荣西南林业大学林学院云南昆明650224 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091

[目的]采用改进的植被变化追踪算法(VCT)对南亚热带森林年度扰动进行检测研究。[方法]利用2013—2019年多时序Landsat 8 OLI遥感数据合成研究区域生长季的年度无云影像,通过自动识别潜在森林像元并结合归一化植被指数(NDVI)提取综合森... 详细信息

[目的]采用改进的植被变化追踪算法(VCT)对南亚热带森林年度扰动进行检测研究。[方法]利用2013—2019年多时序Landsat 8 OLI遥感数据合成研究区域生长季的年度无云影像,通过自动识别潜在森林像元并结合归一化植被指数(NDVI)提取综合森林指数(IFZ),根据IFZ在时间序列上的变化确定森林扰动发生时间,进一步分析森林变化的具体内容。[结果]在广西高峰林场的应用结果表明,融合了NDVI的IFZ指数对森林扰动区域的识别精度由67.2%提升到79.2%。[结论]融合NDVI的IFZ森林扰动检测方法能在不增加过检率的同时降低VCT方法的漏检率,改善了VCT方法在森林扰动频繁区域的漏检率高的问题,更准确地反映了南亚热带森林年度变化特征。

关键词：森林扰动检测 Landsat 8 OLI 综合森林指数植被指数高峰林场

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