[发明专利]联合ICESat-2和吉林一号影像的输电线附近树木隐患排查方法

说明书

本发明提供一种联合ICESat‑2和吉林一号影像的输电线附近树木隐患排查方法，方法包括：获取目标区域的ICESat‑2数据、吉林一号数据、辅助数据和输电线三维信息；对吉林一号影像进行预处理，生成第一影像；对ICESat‑2数据进行筛选获取高质量树高数据；联合第一影像、辅助数据和树高数据训练神经网络模型；利用神经网络模型生成目标区域密集覆盖树高分布图；根据密集覆盖树高分布图和输电线三维信息，计算树高与最近输电线的高差，生成危险隐患排查专题图。本发明能够提取ICESat‑2高质量树高数据，并联合高分辨率光学遥感影像建立反演模型，生成大范围密集覆盖的树高分布图，实现对输电线附近树高安全隐患的快速排查。

技术领域

本发明属于定量遥感领域，联合ICESat-2激光雷达数据和吉林一号高分辨率多光谱遥感影像，设计一种树高反演及输电线附近危险隐患排查方法。

背景技术

高大的树木是威胁输电线路安全的重要隐患，因此对输电线附近森林冠层高度进行研究及制图是非常必要的。但是，如何获取区域性、高精度、密集覆盖的森林冠层高度分布依然是一大难题和挑战。

传统获得冠层树高的方法是野外实地测量，该方法能够得到高精度的树高数据，但数据范围有限，并且耗时、耗力、耗财。遥感技术具有大面积同步观测、长时间连续观测、信息丰富等特性，能够很好的应用于森林参数获取中。

光学遥感数据能够提供丰富的水平方向的森林信息，比如植被指数、植被覆盖度等，也较早的在林业研究中进行应用。然而，光学遥感数据的穿透性较差，电磁波在穿透冠层后能量大大减弱，在获取森林垂直结构参数方面有较大不足，而且在植被覆盖度较高的地区，其获取的信息比较容易饱和。激光雷达LiDAR（Light Detection and Ranging）是一种新型的主动遥感技术，具有精度高、分辨率高、受天气影响小、穿透性好等特点，能够穿透冠层获取树木的垂直结构信息。但是激光雷达是一系列不连续的离散点，无法获取区域性、密集覆盖的树高数据。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种联合使用激光雷达数据、光学遥感影像和包括地形、气候等多种辅助数据反演输电线附近密集覆盖森林冠层高度的方法，并实现了根据树高反演结果自动排查输电设施附近存在的危险隐患。主要包括以下步骤：

步骤1，获取目标区域范围内的ICESat-2激光雷达数据、吉林一号影像数据、辅助数据和输电线三维信息数据；

步骤2，根据第一预处理方法对吉林一号影像JL-1进行图像预处理，生成第一影像；

步骤3，根据筛选规则对ICESat-2激光雷达数据进行筛选，获得高质量激光树高数据；

步骤4，使用第一影像、高质量激光树高数据和辅助数据，训练根据光学影像和辅助数据反演森林树高的神经网络模型；

步骤5，利用神经网络模型生成目标区域密集覆盖树高分布图；

步骤6，根据密集覆盖树高分布图和输电线三维信息，计算树高与最近输电线的高度差，生成危险隐患排查专题图。

进一步的，步骤1的具体实现方式是；

获取目标区域覆盖的经纬度范围；

获取覆盖目标区域的JL-1影像及影像成像时间；

获取目标区域经纬度范围内的、获取时间与获取的JL-1影像成像时间不超过指定阈值的ICESat-2激光雷达数据；

获取目标区域经纬度范围内的辅助数据，包括DEM、坡度、坡向、湿度、降水量、积温；

获取目标区域经纬度范围内的输电线的三维信息，包括输电线的经度、纬度和高度。

进一步的，步骤2的具体实施方式是；

对吉林一号影像进行辐射定标和几何校正；