Page 144 - 土木工程的测绘技术与应用研究
P. 144
Research on Surveying and Mapping Technology and Application in Civil Engineering
土木工程的测绘技术与应用研究
行预处理（如对获取的遥感图像数据进行无云、影像光谱校正、影像滤波等预处
理），三是对得到的影像数据进行分类处理，四是通过外部数据验证、比对，确
认数据的准确性。
2. 森林结构参数估算
森林结构参数估算是卫星遥感技术在森林资源监测中的另一个重要应用方
向。森林结构参数包括森林中各种植物的数量、年龄、高度、胸径、组成、空间
分布、植被盖度等特征参数。这些参数揭示了森林的空间结构、物种组成、密度
等信息，对于森林生态环境的评估、资源调查、管理和保护都有很重要的意义。
技术人员根据森林结构参数，可以分析森林的演替、生物量、生产力、生态系统
功能等，还可用以开展森林火险预测、碳汇估算、物种多样性保护等。对于不同
的森林类型和遥感数据集，技术人员需要采用不同的数据融合方法进行分析，从
而提高估算森林结构参数的准确度。例如，在估算针叶林树木高度时，可以使用
光学遥感图像和激光雷达数据集结合像元级数据融合方法，以获得更准确、更精
细的植被信息；在估算阔叶林树冠密度时，可以使用合成孔径雷达图像和光学遥
感图像结合特征级数据融合方法，综合利用双波段反射率特征和林冠高度信息，
从而实现对林木冠层空间结构的全面获取。
以山西省一处森林为例，说明如何利用不同遥感数据集与数据融合方法实
现精准估算森林结构参数。利用 Landsat8OLI 影像，通过植被指数和影像分类方
法，提取出森林区域的植被覆盖度、树种等参数，反演植被高度等指标。其中，
归一化差异植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）可作为确
定植被覆盖度的指标，其计算公式为（NIR-Red）/（NIR+Red）。NIR 为近红
外波段反射率，Red 为红光波段反射率，NDVI 与植被高度有较强的相关性。因
此，通过 NDVI 与植被高度的线性回归模型，可以估算出森林区域的树高。利用
Sentinel-1SAR 数据，通过反射率、散射系数等参数，得到森林区域的植被生物
量等参数。以冈萨雷兹散射模型为例，该模型展现了散射信号与植被生物量之间
的关系，通过反演该模型参数，可以估算出森林区域的生物量。利用数据融合方
法，将 Landsat8OLI 和 Sentinel1SAR 数据集合，通过数据融合提高估算结果的精
度。例如，利用加权平均法，可以将 Landsat8OLI 和 Senti‐nel-1SAR 数据按照
一定的权重加权平均，得到综合的估算结果。通过上述方法，可以利用不同遥感
数据集结合数据融合方法实现森林结构参数的精准估算。在实际应用中，技术人
132
