[发明专利]森林研究区星载激光雷达波形数据采样点筛选系统及方法

说明书

本发明公开了一种森林研究区星载激光雷达波形数据采样点筛选系统及方法，包括：首先根据所确定研究区经纬度范围提取高质量GEDI数据；接着对GEDI回波波形数据分析，筛选研究区内地面覆盖物为森林的GEDI光斑点；然后结合DEM影像数据确认所筛选光斑点周边地形坡度；最后利用所筛选GEDI光斑点经纬度，与卫星影像地图联合选取适于进行野外采样光斑点。本发明提供的星载激光雷达光斑点森林研究区筛选方法，能够结合林地实地境况以及调查需求对特定研究区内地面覆盖物为森林的光斑点进行高质量筛选，有益于野外采样工作的成功执行，并为后续数据处理工作的顺利展开提供数据支撑。

技术领域

本发明属于星载激光雷达领域，特别是涉及一种森林研究区星载激光雷达波形数据采样点筛选系统及方法。

背景技术

自2003年1月12日全球首颗波形对地观测卫星冰、云陆地高程卫星ICESat(Ice,Cloud and land Elevation Satellite)成功发射以来，后续波形体制对地监测卫星如全球生态系统动力学调查雷达(Global Ecosystem Dynamics Investigation，GEDI)、高分七号卫星和陆地生态系统碳监测卫星陆续成功发射。此类卫星因其发射波激光脉冲在林分冠层方面的穿透性在森林资源监测方面具有其他森林资源监测手段无可比拟的优势。然而，通过星载激光雷达回波波形数据对森林资源进行估测研究之前，需对星载激光雷达回波波形所在光斑点进行筛选处理，以实现基于星载激光雷达波形数据对森林资源的监测研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种森林研究区星载激光雷达波形数据采样点筛选系统及方法，以解决星载激光雷达光斑点筛选时不仅需要专业人员操作且对专业人员技术要求较高，还需对野外林地环境有一定了解等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种森林研究区星载激光雷达波形数据采样点筛选系统及方法，包括：

获取所述研究区内GEDI初始回波波形数据；

对所述初始回波波形数据进行质量分析，获得高质量GEDI回波波形数据；

通过数据分析对所述高质量GEDI回波波形数据进行处理，获得研究区内地面覆盖物为森林的光斑点；

获取DEM影像数据，基于所述DEM影像数据获得所述光斑点的周边地形坡度，基于所述周边地形坡度对所述光斑点进行筛选。

可选的，所述光斑点所在范围的林分郁闭度与单木平均胸径应大于预设值。

可选的，质量分析的指标包括：质量标记信息、指向或定位信息降级状态的标志及灵敏度信息。

可选的，获得地面覆盖物为森林的光斑点的过程包括：首先对所述高质量GEDI回波波形数据帧数值进行判断分析，删除未包含地面覆盖物信息的光斑点，然后根据波形长度与波峰个数进行判断，删除地面覆盖物非森林的光斑点，最后删除信噪比比值比较低的光斑点，得到地面覆盖物为森林的光斑点。

可选的，从DEM影像数据中提取地面覆盖物为森林的光斑点的周边地形坡度，根据调查要求与所述周边地形坡度对光斑点进一步进筛选。

可选的，基于卫星影像地图与经过筛选的光斑点的经纬度，对光斑点进行进一步筛选获得野外采样光斑点；筛选的内容包括周边车辆是否可靠近、周边是否存在悬崖、是否属于非人类禁区及附近是否有居民点。

可选的，将经过筛选的光斑点经纬度数据添加到卫星影响地图，对各个光斑点与其最近的公路进行距离测量，若光斑点距离公路的长度小于预设值，则保留作为野外采样光斑点。

本发明的技术效果为：

本发明提供的星载激光雷达光斑点森林研究区筛选方法，能够实现对特定研究区、光斑点为森林的采样点进行高质量筛选，且筛选过程中结合林地实地境况以及调查需求对光斑点进行筛选，有益于野外采样工作的成功执行，并为后续数据处理工作的顺利展开提供数据支撑。