文件名称：局部最大值法-centos7安装cdh5.14过程全纪录
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更新时间：2024-06-22 11:55:37
提取树冠信息
树冠的冠形普遍表现为中间高四周低的形态。 对于阔叶树， 树冠近似呈现中心高四周低的圆拱形； 对 于针叶树， 树冠近似呈现中心高四周低的尖塔形。 因此， 无论针叶树冠还是阔叶树冠都能找到一个中 心最高点来定义树冠的位置， 这一点在遥感影像上具有较高的光谱反射率。 局部最大值法（local maxi- ma）就是通过寻找遥感影像中光谱反射率最高的点来确定树冠的中心最高点。 但局部最大值法在探测 针叶树冠中心时通常表现较好， 这是由于针叶树冠的最高点较明显。 而对于阔叶树冠， 同一个树冠经 常会探测到多个局部最大值点。 因此， 局部最大值法更适合对针叶树冠进行探测。 另一些单木树冠探 测法打破了局部最大值法的局限， 直接从树冠形状入手。 这些以树冠形状为切入点的方法适用性较 广， 对 针 叶 树 种 和 阔 叶 树 种 都 适 用， 但 不 适 用 于 紧 密 度 过 高 的 林 分。 这 些 方 法 包 括 模 板 匹 配 法 （template-matching）、 谷地跟踪法（valley-following）和多尺度树冠提取法（multiple scale approach）。 以下 分别对上述方法进行介绍。 2.1 局部最大值法 综合国内外各种单木树冠探测方法的研究， 局部最大值法是最典型且应用最多的方法。 局部最大 值法用局部最大值滤波器（local maxima filter）通过 1 个移动窗口， 探测影像中的局部光谱最大值点作 为树冠中心点。 只要探测到局部最大值点， 就可以用这些点作为参照， 进一步找到树冠的边缘并描绘 树冠轮廓。 2.1.1 固定窗口局部最大值 固定窗口局部最大值滤波采用的移动窗口大小一经确定以后就不再改 变。 移动窗口的大小根据遥感影像的分辨率大小和树冠的平均尺寸由用户自定义。 当移动窗口的中心 像元光谱值均大于邻近像元时， 就将中心像元确定为局部最大值。 大多数树冠探测的研究都是采用 3 × 3 的固定窗口探测影像中的光谱最大值［5－8 ］。 Pouliot 等［9］则参照了影像中树冠的平均大小， 将移动窗 口选择为 15 × 15 至 30 × 30 来探测局部最大值。 Walsworth 等［10］则是先使用 3 × 3 的高通滤波器， 使 树冠边缘的高频部分得到增强， 再利用 3 × 3 大小的移动窗口探测局部最大值。 固定窗口局部最大值 法较简便快速， 但移动窗口的大小是一个经验值， 需要用户根据经验或通过反复的试验来确定。 如果 移动窗口过大， 一些较小的树冠将探测不到； 如果移动窗口过小， 一些较大的树冠就会被割裂。 因 此， 这种方法适用于树冠大小较均匀的同龄林而不适用于树冠大小悬殊的异龄林。 2.1.2 动态窗口局部最大值 动态窗口局部最大值滤波就是为了解决固定窗口在异龄林中的局限性而 设计的。 移动窗口没有固定的大小， 会根据不同的情况随时调整。 Culvenor［11］提出的树木识别和描绘 刘晓双等： 高空间分辨率遥感的单木树冠自动提取方法与应用 127