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一种基于零样本学习的人造林碳汇估算方法和系统 

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摘要:本发明公开了一种基于零样本学习的人造林碳汇估算方法和系统,其技术方案要点是:利用机器狗对人造林进行区域采样,收集单木的树高、胸径和树种信息,并利用这些数据计算单木碳储量;结合人造林观测站的激光雷达数据和无人机激光雷达数据,获取固定区域和整体区域的激光点云;基于零样本计数算法,从点云数据中估算出各区域各树种数量。本发明中,利用机器狗进行高效率的实地数据采集,减少人力资源消耗多源数据融合,提高碳储量估算的空间覆盖率和数据精度;零样本学习算法允许在缺乏某些树种样本的情况下进行准确的树种识别和数量估算;系统可自动化处理大量数据,适用于大范围人造林碳汇量的快速估算。

主权项:1.一种基于零样本学习的人造林碳汇估算方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、利用机器狗对人造林进行区域采样,收集单木的树高、胸径和树种信息,并利用这些数据计算单木碳储量;S2、结合人造林观测站的激光雷达数据和无人机激光雷达数据,获取固定区域和整体区域的激光点云;基于零样本计数算法,从点云数据中估算出各区域各树种数量;S3、利用步骤S1和S2所得数据生成模型,在预训练的特征空间中构建一个类原型,代表给定类别的特征分布;S4、从输入查询图像中随机采样多个不同尺寸的补丁,并提取它们对应的特征嵌入;S5、选择预测误差最小的补丁作为最终的计数示例,用于对象计数;S6、利用卫星遥感图像进行树种识别,同样基于零样本识别算法,提高树种识别的准确性和效率。S7.机器狗采样所得的土壤有机碳浓度SOC、土壤体积密度BD和枯落物体积V和碳含量f数据,用于估算土壤碳储量和枯落物碳储量。S8.综合第一步至第四步得到的数据,计算整个人造林的树木碳储量,并将其与土壤碳储量和枯落物碳储量相加,得到人造林的全局碳汇数据。

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