基于模型的森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)反演研究的開(kāi)題報(bào)告

基于模型的森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)反演研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景和意義：森林是地球上生物多樣性最豐富、最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一，對(duì)維護(hù)地球生態(tài)平衡起著重要作用。近年來(lái)，森林覆蓋率減少、森林生態(tài)系統(tǒng)退化等問(wèn)題引起了廣泛關(guān)注。森林空間結(jié)構(gòu)是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)和生態(tài)效益具有重要影響。因此，研究森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于了解森林生態(tài)系統(tǒng)的演化和調(diào)控森林生態(tài)系統(tǒng)具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。二、研究目標(biāo)和內(nèi)容：本研究旨在利用遙感技術(shù)和地統(tǒng)計(jì)分析方法，研究森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)的反演方法和精度評(píng)價(jià)，具體內(nèi)容如下：（1）建立數(shù)字高程模型(DTM)和衛(wèi)星遙感圖像（包括Landsat和Sentinel等）的相互校正關(guān)系，提高空間分辨率并糾正圖像地形擾動(dòng)；（2）利用遙感數(shù)據(jù)，提取森林類(lèi)型信息和森林內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)參數(shù)（如森林面積、平均高度、密度、分布格局），并將其與地面調(diào)查數(shù)據(jù)相比較，驗(yàn)證反演方法精度和適用性；（3）利用地統(tǒng)計(jì)分析方法，建立森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)與遙感影像參數(shù)（如像元值、直方圖參數(shù)）的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并評(píng)價(jià)模型的精度和可靠性；（4）應(yīng)用研究結(jié)果，分析不同森林類(lèi)型、不同干擾因素（如人類(lèi)活動(dòng)、氣候變化等）對(duì)森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響規(guī)律，并為森林生態(tài)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。三、研究方法和實(shí)驗(yàn)方案：本研究主要采用數(shù)字遙感技術(shù)和地統(tǒng)計(jì)分析方法，具體實(shí)驗(yàn)方案如下：（1）獲取衛(wèi)星遙感圖像和數(shù)字高程模型，進(jìn)行質(zhì)量控制和校正；（2）通過(guò)特征提取和分類(lèi)方法，提取森林類(lèi)型和內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立數(shù)學(xué)模型，并與地面調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行精度驗(yàn)證；（3）利用地統(tǒng)計(jì)分析方法，建立森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)與遙感影像參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并評(píng)價(jià)模型的精度和可靠性；（4）針對(duì)不同森林類(lèi)型和干擾因素，對(duì)森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響規(guī)律進(jìn)行歸納和分析。四、研究預(yù)期成果：本研究的主要預(yù)期成果包括：（1）建立一種高精度的森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)反演方法，并評(píng)價(jià)其精度和適用性；（2）探索森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)與遙感影像參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并提出適用于不同森林類(lèi)型的模型和算法；（3）深入分析森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)與森林生態(tài)效益之間的關(guān)系，并為森林生態(tài)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。五、研究進(jìn)度安排：本研究預(yù)計(jì)在兩年內(nèi)完成，研究進(jìn)度安排如下：第一年：1.獲取遙感數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型，進(jìn)行質(zhì)量控制和校正；2.建立森林類(lèi)型信息提取和空間結(jié)構(gòu)參數(shù)反演的數(shù)學(xué)模型，完成遙感數(shù)據(jù)處理流程；3.針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，評(píng)估模型的精度和適用性，并針對(duì)不同干擾因素進(jìn)行分析處理。第二年：1.利用地統(tǒng)計(jì)分析方法，建立森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)與遙感影像參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，評(píng)價(jià)模型的可靠性和精度；2.利用研究成果，歸納和分析森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)與生態(tài)效益之間的關(guān)系；3.完成論文撰寫(xiě)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示。六、參考文獻(xiàn)：[1]KlemasV,etal.Understandingforestdisturbanceusingremotesensingmetrics[J].ForestEcologyandManagement.2015,354:88–100.[2]夏欣楠,王藝波,等.基于遙感技術(shù)的森林空間結(jié)構(gòu)參數(shù)提取方法[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).2018,49(04):