[发明专利]一种森林地上生物量遥感估测中合理样本数的确定方法

权利要求书

1.一种森林地上生物量遥感估测中合理样本数的确定方法，其特征在于，以高山松、云冷杉2个树种为研究对象，步骤包括：

步骤1、获取美国陆地卫星Landsat 8OLI图像，经过辐射定标、大气校正、几何校正，得到地表反射率数据集；

步骤2、进行野外样地调查，对伐倒木进行取样称重，带回实验室烘干称重，采用不同的函数形式拟合得到单木的地上生物量估测模型；

步骤3、根据森林资源二类调查角规控制样地数据，计算样地水平的地上生物量；

步骤4、以步骤1和步骤3得到的因子作为变量，构建模型数据集；

步骤5、构建森林地上生物量的非参数估测模型k-NN估测模型，在MATLAB软件平台上编程实现k-NN地上生物量估测反演算法；

步骤6、基于k-NN估测模型和半变异函数理论分析探讨样本数量的不确定性分析；

步骤7、模型检验，采用交叉验证留一法，利用均方根误差RMSE作为模型精度的评价指标，均方根误差的计算方法见公式(1)，

式中，y_i和分别为第i个样本的实测值与模型预测值；N为样本个数；

步骤8、分析建模结果数据，确定模型精度最佳时的样本数量，确定合理的样本数范围。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中，所述遥感数据来自2013年2月11日发射的Landsat 8卫星，Landsat 8卫星包含OLI和TIRS两种传感器，OLI包括了ETM+的所有波段，为了避免大气吸收部分特征，OLI对波段进行了重新调整，主要包括：Band 50.84～0.88μm，排除了0.82μm处水汽吸收特征；全色波段Band 8波段范围较窄，这种方式可以在全色图像上更好区分植被和无植被特征；新增两个波段：海蓝波段band 1 0.43～0.45μm主要应用海岸带观测；短波红外波段，又称卷云波段band 9 1.36～1.39μm包含水汽强吸收特征，可用于云检测；近红外band 5和短波红外band 9与MODIS对应的波段更加接近。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2中，所述单木的地上生物量模型仅针对高山松树种，高山松样木数据记录了不同龄组下包括幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林116株高山松胸径(DBH)和树高(H)，并测定了树干、树皮、树叶、树枝、树冠的生物量，用于拟合高山松地上生物量计算模型，利用公式(2)和(3)计算得到高山松单木地上生物量和云冷杉单木地上生物量；

AGB＝0.0955(DBH²H)^0.8329 (2)

AGB＝0.048(DBH²H)^0.880 (3)

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3中，所述样地数据是2016年度香格里拉市森林资源二类调查的角规控制样地，每个角规控制检尺样地记录了小班地类、优势树种、郁闭度、样木胸径和树高等因子，同时计算了每个样地的平均树高、平均胸径、总断面积和蓄积量信息。