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摘要:本发明公开了一种基于亚热带森林火烧烈度的评价模型构建与预测方法,包括:获取亚热带森林野外火烧烈度的调查样本数据及遥感图像;基于遥感图像计算获得遥感光谱指数;根据调查样本数据建立综合燃烧指数回归模型和遥感光谱指数的关系模型;根据预设评价指标评估关系模块的拟合效果,确定最优关系模型和最优遥感光谱指数,绘制火烧烈度等级分布图;采用混淆矩阵评估火烧烈度等级的精度,采用随机森林模型评估环境因素对林火烈度空间分布格局的相对影响。本发明补充了对亚热带地区不同林火烈度的研究空白,通过对林火烈度的等级进行准确评估对于火后植被的恢复和管理工作具有一定指导意义。
主权项:1.一种基于亚热带森林火烧烈度的评价模型构建与预测方法,其特征在于,包括:获取亚热带森林野外火烧烈度的调查样本数据及初始遥感图像;将所述调查样本数据按照7:3的比例进行随机分组,获得第一组调查样本数据和第二组调查样本数据;对所述初始遥感图像进行辐射定标和大气校正处理,获得目标遥感图像;基于所述目标遥感图像计算获得遥感光谱指数;根据所述第一组调查样本数据建立综合燃烧指数回归模型和所述遥感光谱指数的关系模型;根据预设评价指标评估关系模块拟合综合燃烧指数回归模型和遥感光谱指数的拟合效果,确定最优关系模型和最优遥感光谱指数;根据所述最优关系模型和最优遥感光谱指数绘制火烧烈度等级分布图;通过所述第二组调查样本数据,采用混淆矩阵评估火烧烈度等级的精度;采用随机森林模型评估环境因素对林火烈度空间分布格局的相对影响,并综合所述环境因素对林火烈度空间分布格局进行预测,获得预测结果;所述调查样本数据包括地表可燃物和土壤层,草本、低矮灌木和乔木幼苗,高大灌木和乔木层,林冠层;对所述初始遥感图像进行辐射定标和大气校正处理,获得目标遥感图像之后还包括对所述目标遥感图像计算反射指数、热指数、混合指数;所述反射指数包括归一化燃烧比率、差分归一化燃烧比率、相对差分归一化燃烧比率、相对化燃烧比率、归一化植被指数、差分归一化植被指数、增强植被指数、差值增强植被指数;所述热指数包括地表温度、差值地表温度;采用随机森林模型评估环境因素对林火烈度空间分布格局的相对影响的过程包括,采集火烧迹地的海拔,分为3类,300m,300-600m,600m,坡度5°、15°、25°和坡向的测量值,计算火前归一化植被指数值;采用随机森林模型,相对化燃烧比率作为因变量,海拔、坡向、坡度和火前归一化植被指数作为自变量,针对控制火烧烈度空间格局的因素进行建模,评估每个变量对火烧烈度空间格局的相对影响;所述评价指标包括决定系数、残差标准差;所述关系模块包括线性模型、二次多项式模型、三次多项式模型、对数模型和饱和增长模型;线性模型:y=ax+b;二次多项式模型:y=ax2+bx+c;三次多项式模型:y=ax3+bx2+cx+d;对数模型:y=alnx+b;饱和增长模型:y=xa|x|+b-1;上式中,X代表综合燃烧指数CBI,y代表火烧烈度评价指数;所述火烧烈度等级基于综合燃烧指数划分为未燃烧区CBI≤0.25、低烈度0.25CBI≤1.25、中烈度1.25CBI≤2.25、高烈度CBI2.25;所述坡度包括平坡5°、缓坡5-15°、斜坡15-25°、陡坡25-35°;所述坡向包括平地-1°、阴坡0-135°、315-360°、阳坡135-315°。
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百度查询: 江西师范大学 一种基于亚热带森林火烧烈度的评价模型构建与预测方法
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