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申请/专利权人：河北省地质测绘院(河北省地质矿产勘查开发局空间信息技术应用研究中心)

摘要：本发明涉及碳汇量估算技术领域，尤其涉及一种城市绿地碳汇量估算模型构建方法及系统。所述方法包括以下步骤：对城市绿地进行卫星遥感监测和植被图像分类处理，得到城市绿地植被种类划分图像；对城市绿地植被种类划分图像进行植被蓄积量计算和植被碳储量关联分析，得到城市绿地植被碳储量数据；对城市绿地进行土壤以及人类活动密度数据采集处理，以得到城市绿地土壤状况数据以及城市绿地人类活动密度数据；获取土壤碳储气象影响因子、土壤碳储人类活动影响因子以及城市绿地生物固碳影响因子，并对城市绿地进行碳汇量模型构建，以得到城市绿地碳汇量估算数学模型。本发明能够精确评估城市绿地的碳汇量。

主权项：1.一种城市绿地碳汇量估算模型构建方法，其特征在于，应用于城市绿地，其中城市绿地包括公园、防护、附属、区域绿地，所述城市绿地碳汇量估算模型构建方法包括以下步骤：步骤S1：对城市绿地进行卫星遥感监测，得到城市绿地植被区域高分辨率图像；对城市绿地植被区域高分辨率图像进行植被纹理特征分析，得到城市绿地植被纹理特征数据；基于城市绿地植被纹理特征数据利用卷积神经网络对城市绿地植被区域高分辨率图像进行植被图像分类处理，得到城市绿地植被种类划分图像；步骤S2：对城市绿地植被种类划分图像进行植被蓄积量计算，以得到城市绿地植被蓄积量数据；获取城市绿地气象状况数据，并基于城市绿地植被蓄积量数据以及城市绿地气象状况数据对城市绿地进行植被碳储量关联分析，得到城市绿地植被碳储量数据；步骤S3：对城市绿地进行土壤以及人类活动密度数据采集处理，以得到城市绿地土壤状况数据以及城市绿地人类活动密度数据；基于城市绿地气象状况数据以及城市绿地人类活动密度数据对城市绿地土壤状况数据进行土壤碳储评估分析，得到城市绿地土壤碳储影响因子，其中城市绿地土壤碳储影响因子包括土壤碳储气象影响因子以及土壤碳储人类活动影响因子；步骤S4：基于城市绿地植被蓄积量数据对城市绿地植被碳储量数据进行生物固碳影响分析，得到城市绿地生物固碳影响因子；基于土壤碳储气象影响因子、土壤碳储人类活动影响因子以及城市绿地生物固碳影响因子对城市绿地进行碳汇量模型构建，以得到城市绿地碳汇量估算数学模型；步骤S1包括以下步骤：步骤S11：对城市绿地进行卫星遥感监测，得到城市绿地系统卫星遥感图像；对城市绿地系统卫星遥感图像进行图像校正处理，以得到城市绿地系统遥感校正图像；步骤S12：对城市绿地系统遥感校正图像进行植被区域分类处理，得到城市绿地植被区域初始图像；步骤S13：对城市绿地植被区域初始图像进行云与阴影遮挡处理，得到城市绿地植被区域阴影遮挡图像；步骤S14：对城市绿地植被区域阴影遮挡图像进行图像插值重建处理，得到城市绿地植被区域高分辨率图像；步骤S15：对城市绿地植被区域高分辨率图像进行植被纹理特征分析，得到城市绿地植被纹理特征数据；步骤S16：对城市绿地植被区域高分辨率图像对应的城市绿地区域进行样地调查，得到城市绿地植被样地调查数据；利用卷积神经网络对城市绿地植被纹理特征数据以及城市绿地植被样地调查数据进行模型训练，以得到绿地植被分类模型；利用绿地植被分类模型对城市绿地植被区域高分辨率图像进行植被图像分类处理，得到城市绿地植被种类划分图像；步骤S12包括以下步骤：步骤S121：对城市绿地系统遥感校正图像进行图像光谱反射分析，得到城市绿地图像光谱频段反射频率数据；步骤S122：基于城市绿地图像光谱频段反射频率数据利用植被覆盖度计算公式对城市绿地系统遥感校正图像进行覆盖程度计算，以得到城市绿地图像植被覆盖度；步骤S123：根据预设的植被覆盖度阈值对城市绿地图像植被覆盖度进行比较判断，当城市绿地图像植被覆盖度大于或等于预设的植被覆盖度阈值时，则将城市绿地图像植被覆盖度对应的城市绿地系统遥感校正图像标记为植被覆盖图像；当城市绿地图像植被覆盖度小于预设的植被覆盖度阈值时，则将城市绿地图像植被覆盖度对应的城市绿地系统遥感校正图像标记为非植被覆盖图像；步骤S124：对被标记为植被覆盖图像的城市绿地系统遥感校正图像进行植被区域分类处理，得到城市绿地植被区域初始图像；步骤S122中的植被覆盖度计算公式具体为： 式中，Z为城市绿地图像植被覆盖度，N为城市绿地系统遥感校正图像中的像素数量，i为像素索引项次，λmin为像素波长最小范围，λmax为像素波长最大范围，λ为像素波长变量参数，Riλ为城市绿地系统遥感校正图像中第i个像素在波长λ处的图像红频波段反射频率，Giλ为城市绿地系统遥感校正图像中第i个像素在波长λ处的图像绿频波段反射频率，Biλ为城市绿地系统遥感校正图像中第i个像素在波长λ处的图像蓝频波段反射频率，x为像素空间横坐标参数，y为像素空间纵坐标参数，γi为城市绿地系统遥感校正图像中第i个像素的波段反射权重参数，Ai为城市绿地系统遥感校正图像中第i个像素的空间范围区域，Ex,y为植被生长指数函数，k为植被生长比例系数，Rnirx,y为城市绿地系统遥感校正图像中像素位置x,y处的近红外波段反射效率，Rredx,y为城市绿地系统遥感校正图像中像素位置x,y处的红外波段反射效率，ε为城市绿地图像植被覆盖度的修正系数。

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