摘要:可見光植被指數(shù)是一種基于RGB影像的植被提取方法,目前已被廣泛用于無人機(jī)影像植被提取,現(xiàn)有的方法在植被提取效率及增大植被與其他地物區(qū)分度方面仍有可改進(jìn)的空間?;诰G色健康植被光譜特性及8種不同地物在無人機(jī)RGB影像中的光譜特征,提出一種基于綠、藍(lán)波段的可見光植被指數(shù)——超綠藍(lán)比值指數(shù)(enhanced green blue ratio index,EGBRI),利用該指數(shù)與其他8種常見可見光植被指數(shù)提取效果進(jìn)行對比研究,并采用基于目視解譯的地物判別結(jié)果結(jié)合混淆矩陣進(jìn)行精度量化評價。結(jié)果表明:由EGBRI計算的植被指數(shù)能夠有效提取試驗區(qū)綠色植被,對其他地物具有抑制作用;相比其他常見可見光植被指數(shù),EGBRI增強(qiáng)了植被與其他地類的區(qū)分度,其分類精度更高,EGBRI總體精度為95.06%,Kappa系數(shù)為0.889 5,處于較高水平,能夠?qū)υ囼瀰^(qū)的植被覆蓋區(qū)域進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的提取。研究結(jié)果表明,提出的超綠藍(lán)比值指數(shù)(EGBRI)能夠有效、快速、高精度、大范圍地提取無人機(jī)影像RGB波段影像中綠色植被信息,且具有較好的適用性和提取精度。
關(guān)鍵詞:無人機(jī);RGB影像;可見光植被指數(shù);綠色植被提取
doi:10.13304/j.nykjdb.2023.0212
中圖分類號:S126
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1008?0864(2025)01?0107?11
無人機(jī)遙感技術(shù)是將無人機(jī)與遙感技術(shù)相結(jié)合,以無人機(jī)設(shè)備為載體搭載不同傳感器采集數(shù)據(jù)。無人機(jī)遙感具有分辨率高、獲取數(shù)據(jù)量豐富等優(yōu)點(diǎn),近年來獲得廣泛應(yīng)用[1?2],已成為當(dāng)下遙感技術(shù)發(fā)展的主流載體之一。無人機(jī)遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用到國土監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等重要領(lǐng)域,并且取得了顯著成效[3-5]。
植被作為陸地生態(tài)的重要組成部分,是人類不可或缺的物質(zhì)資源與生存保障,其種類、數(shù)量對生態(tài)系統(tǒng)有著重要影響,植被在地面的分布變化能夠充分反映陸地生態(tài)系統(tǒng)的改變[6-8]。通過無人機(jī)獲取遙感圖像并提取植被指數(shù)是研究植被分布及其變化的重要研究方法之一[9-11],基于無人機(jī)搭載常規(guī)相機(jī)收集的影像獲得的可見光植被指數(shù)已廣泛用于植被識別、分布狀況分析及信息提取等研究。凌成星等[12]通過構(gòu)建無人機(jī)可見光RGB波段差異性植被指數(shù)(UAV different vegetation index,VDVI)和HSV 變換植被指數(shù)(HSV transformvegetation index,HSVVI),并與同區(qū)域GF-1 衛(wèi)星歸一化植被指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,建立無人機(jī)研究區(qū)的植被覆蓋度估算模型,并對植被覆蓋度進(jìn)行了快速計算,該指數(shù)簡單易用,但在與NDVI的相關(guān)性比較中處于中位水平,應(yīng)用于其他研究區(qū)的可靠性有待討論;程滔等[13]構(gòu)建歸一化色調(diào)亮度植被指數(shù)(normalized hue and lightnessvegetation index,NHLVI),通過分析植被與非植被信息在HSL彩色空間中的特征對植被信息進(jìn)行了有效提取,然而該模型需要先將RGB影像變換至HSL 色彩空間才能進(jìn)行運(yùn)用,其步驟相對繁瑣,使得運(yùn)用效率受到限制;高永剛等[14]在紅綠藍(lán)植被指數(shù)(red green blue vegetation index,RGBVI)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了植被在綠波段的強(qiáng)反射作用,提出了超綠紅藍(lán)差分指數(shù)(excess green-red-bluedifference index,EGRBDI),該指數(shù)對于植被與其他地物的區(qū)分度較強(qiáng),同時具有較高提取精度,但該指數(shù)未對不同顏色的植被及顏色與植被相近的地物進(jìn)行區(qū)分,對地物狀況復(fù)雜的區(qū)域的提取效果尚待研究。
目前,已有多種可見光植被指數(shù)被應(yīng)用到不同的植被提取中,但現(xiàn)有的可見光植被指數(shù)仍然存在精度不足、提取方法繁瑣、對干擾性地物區(qū)分度不高等缺陷。為使得可見光植被指數(shù)在快速區(qū)分植被與非植被的同時既具有更高的可靠性,又能夠規(guī)避多種復(fù)雜地物對提取效果的干擾,本文以無人機(jī)可見光影像為數(shù)據(jù)源,在分析研究區(qū)內(nèi)不同地物間光譜反射率差異的基礎(chǔ)上,提出一種利用可見光綠、藍(lán)波段信息構(gòu)建的新型綠色植被指數(shù)—— 超綠藍(lán)比值指數(shù)(enhanced green blueratio index,EGBRI),并將其提取效果與不同種可見光植被指數(shù)進(jìn)行對比,以期能實現(xiàn)對綠色植被覆蓋區(qū)域信息進(jìn)行有效、快速的提取。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
研究區(qū)域位于云南省昆明市云南農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代教學(xué)實驗基地,地理位置為E102°10'~103°40'、N24°23'~26°22',屬于亞熱帶高原季風(fēng)氣候,其覆蓋土類主要為紅壤。該地區(qū)地勢平坦,周邊植被覆蓋度適中,地物類型豐富,其地類包括灌木、草地、人工塑膠場地、裸土、荒地、少量紫色植被、建筑、水泥路面,適宜進(jìn)行低空無人機(jī)影像數(shù)據(jù)采集,且適合檢驗復(fù)雜地物類型下可見光植被指數(shù)對植被的提取效果。
1.2 影像數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
本研究采用大疆DJI Mavic 2 Enterprise Dual無人機(jī)采集影像數(shù)據(jù),其搭載可見光與熱紅外2個鏡頭,可同時采集可見光及熱紅外影像。影像采集時間為2022年5月5日,選取天氣晴朗、云量少、風(fēng)速平緩的時段開展影像采集作業(yè)。影像采集前根據(jù)實驗要求對航線進(jìn)行設(shè)置,飛行高度設(shè)置為100 m,飛行速度為5 m·s-1,為提高無人機(jī)影像采集精度,防止采集的信息量不足,航向重疊度與旁向重疊度均設(shè)為85%。飛行任務(wù)完成后利用Pix4D mapper對正射影像進(jìn)行拼接,利用ENVI5.3軟件對研究區(qū)進(jìn)行裁剪,從整個云南農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代教學(xué)實驗基地的整幅正射影像中,依照地物豐富、植被類型多樣、存在顏色與植被相近地物的原則,從整幅正射影像中截取大小為196 m×82 m的規(guī)則矩形區(qū)域構(gòu)建指數(shù)進(jìn)行研究。本研究內(nèi)容不涉及各個波段的中心波長位置和波段范圍,且本研究對影像地理坐標(biāo)系無特殊要求,因此所獲取的影像無需進(jìn)行嚴(yán)格的輻射定標(biāo)和地理坐標(biāo)校正。
1.3 可見光植被指數(shù)構(gòu)建
利用不同可見光波段的組合運(yùn)算來構(gòu)建可見光植被指數(shù),以強(qiáng)化植被在可見光波段的光譜特征,增強(qiáng)植被與其他地物的區(qū)分度。在可見光范圍內(nèi),綠色波段反射率同時大于紅、藍(lán)波段,植物對綠光有較強(qiáng)的反射率,同時對紅光和藍(lán)光有較強(qiáng)的吸收作用,根據(jù)該特征,利用紅、綠、藍(lán)3個波段進(jìn)行組合可以突出植被的光譜特征,增大植被與其他地物的區(qū)分度。根據(jù)以上原則,現(xiàn)已有多種可見光植被指數(shù)以用于植被覆蓋區(qū)域的提取,本研究所用8種常用可見光植被指數(shù)計算公式如表1所示。
植被指數(shù)的構(gòu)建是為了增強(qiáng)植被的光譜特征,增大植被與其他地物的區(qū)分度,目前常用的植被指數(shù)多為利用近紅外波段與可見光波段進(jìn)行組合運(yùn)算來增強(qiáng)植被某一細(xì)節(jié),為使所構(gòu)建的植被指數(shù)對影像有更好的適應(yīng)性,應(yīng)在構(gòu)建前對不同地物的光譜特征進(jìn)行分析。選取地物時應(yīng)盡可能兼顧實驗區(qū)內(nèi)所有地物,對每種地物應(yīng)選擇面積適當(dāng)且與邊界有一定距離的同質(zhì)區(qū)域,每種地物應(yīng)覆蓋各種亮度區(qū)域,確保在各種亮度值范圍內(nèi)分析各地物之間的關(guān)系,且對每種地物的樣本選擇應(yīng)做到均衡選取,確保對試驗區(qū)內(nèi)的地物全覆蓋。因此,本研究地物分為樹木、草地、建筑、水泥路、裸土、荒地、塑膠場地、紫色植被共8種,由于本文所提出指數(shù)僅適用于綠色植被提取,因此在后續(xù)處理中將非綠色植被視為非植被。為準(zhǔn)確得到不同地物在不同波段的像元反射值,在經(jīng)過預(yù)處理的試驗區(qū)影像中隨機(jī)選取各類地物樣本點(diǎn)50個,對其在紅、綠、藍(lán)波段的像元進(jìn)行統(tǒng)計,基于不同地物對不同顏色波段的像元特點(diǎn)構(gòu)建構(gòu)建基于可見光波段的植被指數(shù)—— 超綠藍(lán)比值指數(shù)(enhanced green blue ratio index ,EGBRI)。
為比較不同植被指數(shù)計算結(jié)果差異,同時評估不同可見光植被指數(shù)的提取效果,將8種可見光植被指數(shù)(表1)與EGBRI利用ENVI5.3軟件分別進(jìn)行計算和比較。
1.4 基于閾值的植被信息識別
利用無人機(jī)影像提取植被有2個關(guān)鍵步驟:首先是可見光指數(shù)EGBRI的構(gòu)建,其次是確定指數(shù)的閾值。閾值選取很大程度上決定了指數(shù)效果的優(yōu)劣,為了能夠準(zhǔn)確、客觀地提取不同植被指數(shù)的目標(biāo)信息,根據(jù)EGBRI 圖像直方圖來判斷EGBRI指數(shù)是否能正確區(qū)分植被和非植被區(qū)域,再選擇合適的閾值提取方法進(jìn)行植被提取。
1.4.1 基于雙峰直方圖的閾值分割法
雙峰直方圖法是常用的閾值分割法的一種,若該圖像的直方圖包括2個明顯的主峰,說明此類圖像需要提取的目標(biāo)區(qū)域與背景區(qū)域區(qū)分度高,即需要提取的目標(biāo)對象集中于一個峰,背景對象則會集中于直方圖的另一個峰,雙峰之間的波谷處可認(rèn)為是最佳閾值分割點(diǎn),此位置像素較少,根據(jù)波谷位置可確定各植被指數(shù)的閾值,從而實現(xiàn)植被與非植被的區(qū)分。
1.4.2 Otsu’s閾值分割法
Otsu’s閾值分割法即為大津法,其設(shè)置閾值將圖像分割為2組,一組灰度對應(yīng)目標(biāo),另一組灰度對應(yīng)被背景。目標(biāo)和背景的類間方差越大,目標(biāo)與背景的區(qū)分度就越高,目標(biāo)和背景的區(qū)分度在類間方差最大時達(dá)到最大值[15],其可有效避免目標(biāo)與背景之間的錯分與漏分現(xiàn)象。
1.5 植被提取結(jié)果評價
為直觀體現(xiàn)植被與其他地物的區(qū)分度,分別統(tǒng)計不同地物所在區(qū)域的可見光植被指數(shù)均值(式1)與標(biāo)準(zhǔn)差(式2)并進(jìn)行對比,以評估不同可見光植被指數(shù)對植被的提取效果及對不同地物的抑制作用。同時,引入混淆矩陣,以植被和非植被為評估對象,對不同可見光植被指數(shù)植被信息提取結(jié)果進(jìn)行精度檢驗,評價不同可見光植被指數(shù)的可靠性。在影像上選取600個隨機(jī)點(diǎn)來提取不同植被指數(shù)及目視解譯結(jié)果的點(diǎn)位值,共獲取600個有效值,對提取結(jié)果建立混淆矩陣以評價其提取精度。
式中,---- Vdn 表示不同地物所在區(qū)域可見光植被指數(shù)的均值,Vdn 表示該地物所在柵格植被指數(shù)值,SUMdn 表示不同地物所在區(qū)域柵格總數(shù),dn表示不同地物類別,SDdn 表示不同地物所在區(qū)域可見光植被指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation, SD)。
1.6 EGBRI 提取結(jié)果驗證
同時,為更好地驗證EGBRI可見光植被指數(shù)的適用性和準(zhǔn)確性,選擇3幅相同條件下拍攝的不同區(qū)域無人機(jī)影像作為參照,分別對研究區(qū)進(jìn)行目視解譯以得到不同地物空間分布,在3個研究區(qū)內(nèi)各取600個驗證點(diǎn)位,利用植被提取結(jié)果構(gòu)建混淆矩陣來評價,并以生成的植被非植被參考結(jié)果對EGBRI的可見光植被指數(shù)研究區(qū)植被提取效果進(jìn)行驗證。研究區(qū)1內(nèi)主要地物為建筑和大型植被,用于驗證EGBRI對大型密集植被的提取效果,并驗證EGBRI對建筑與綠色植被是否有較好區(qū)分度;研究區(qū)2內(nèi)主要地物包含田間分塊植被區(qū)域及部分紫色植被,主要用于驗證EGBRI 對小范圍綠色植被覆蓋區(qū)的提取效果及對非綠色植被的抑制作用;研究區(qū)3內(nèi)包含大量荒地區(qū)域以及大棚建筑及荒地,用于驗證EGBRI對荒地與綠色植被的區(qū)分度。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同地物不同波段像元分析及模型建立
為準(zhǔn)確得到不同地物在不同波段的像元反射值,對不同地物紅、綠、藍(lán)波段的像元進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果如圖1所示??梢钥闯觯瑯淠竞筒莸氐木G波段像元值同時大于紅、藍(lán)波段,且綠、紅、藍(lán)波段依次遞減、符合健康綠色植被光譜特性曲線。8種地物中,紅波段像元平均值差異較大,且最低值與最高值地物間像元值差值較大;綠色植被的紅波段像元平均值處于中位,利用紅波段不利于構(gòu)建適應(yīng)于試驗區(qū)的植被指數(shù);而綠色植被的綠波段與藍(lán)波段差異明顯,且區(qū)分度均高于其余6種地物。因此,通過綠波段與藍(lán)波段進(jìn)行波段組合運(yùn)算能夠較好地區(qū)分綠色植被與不同種地物。由于健康綠色植被在綠波段有強(qiáng)反射作用,在藍(lán)波段有強(qiáng)吸收作用,所以通過2倍綠波段的平方進(jìn)一步增強(qiáng)綠色植被在綠光波段的強(qiáng)反射作用,進(jìn)一步增大與藍(lán)波段的差異,使得綠色植被與非綠色植被的差異增大,更有利于綠色植被信息的識別。綜上,構(gòu)建基于可見光波段的超綠藍(lán)比值指數(shù)(EGBRI),其計算公式如下。
EGBRI = (2G )2 - B2/(2G )2 + B2 (3)
式中,G、B 分別為可見光影像綠、藍(lán)波段像元值,EGBRI的數(shù)值范圍為[-1,1]。
2.2 不同可見光植被指數(shù)分析
由圖2可知,9種可見光植被指數(shù)均對研究區(qū)植被信息進(jìn)行了不同程度的增強(qiáng), 在NGRDI、MGRVI和CIVE計算結(jié)果中,研究區(qū)左側(cè)塑膠場地綠色區(qū)域的值較高,被誤提取為植被;在NGRDI和MGRVI結(jié)果中,右側(cè)建筑區(qū)域的表征度明顯比其他建筑區(qū)域高,植被提取效果產(chǎn)生了干擾;而在VEG指數(shù)中,研究區(qū)下側(cè)的草地覆蓋區(qū)域表征度顯著低于其他植被,說明其對稀疏植被表征能力較弱,而NGBDI、RGBVI、GLI、V-MASVI和EGBRI指數(shù)對植被表征較好,并抑制了其他不同類型的地物,由目視解譯來看區(qū)分度較強(qiáng)。
為更好地比較9種可見光植被指數(shù)的提取效果,本研究對不同地物所在區(qū)域的指數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計和對比(表2)。在綠色植被與非綠色植被之間,EGBRI、NGBDI、RGBVI、GLI、VEG、V-MSAVI無重疊部分,即該模型對植被的表征能力更強(qiáng);而NGRDI、MGRVI、CIVE的綠色植被指數(shù)統(tǒng)計值與非綠色植被指數(shù)統(tǒng)計值區(qū)間有不同程度的重疊,導(dǎo)致在對綠色植被進(jìn)行提取的過程種會造成不同程度的錯分與漏分現(xiàn)象。由此,在利用無人機(jī)可見光影像進(jìn)行綠色植被信息提取時,應(yīng)優(yōu)先選擇EGBRI、NGBDI、RGBVI、GLI、V-MSAVI 這5 種可見光植被指數(shù)。
2.3 基于閾值分割的植被提取結(jié)果
2.3.1 EGBRI 指數(shù)統(tǒng)計分析
利用雙峰直方圖分割法與Otsu’s閾值分割法對不同可見光植被指數(shù)進(jìn)行閾值分割,結(jié)果如圖3所示??梢钥闯?,在EGBRI 的計算結(jié)果中植被與非植被有較為明顯的區(qū)分,證明EGBRI可正確區(qū)分植被與非植被。因此,本文選取Ostu’s閾值法與雙峰直方圖法來確定各植被指數(shù)的閾值。
2.3.2 不同分割法所得閾值分析
不同分割法所得的閾值如表3所示,將雙峰直方圖分割所得植被結(jié)果與Otsu’s閾值分割法所得植被結(jié)果與真實地物進(jìn)行目視解譯對比,發(fā)現(xiàn)部分指數(shù)計算結(jié)果并不呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)雙峰分布,用雙峰直方圖法得到的閾值不能準(zhǔn)確分割綠色植被與非綠色植被,故使用Otsu’s閾值分割法的植被提取結(jié)果作為可見光植被指數(shù)植被提取結(jié)果。
2.3.3 不同可見光植被指數(shù)植被信息分析
圖4展示了不同可見光植被指數(shù)利用Otsu’s閾值分割法所得到的研究區(qū)內(nèi)植被空間分布情況,可以看出,EGBRI 與NGRDI、NGBDI、RGBVI、MGRVI、GLI、CIVE、VGE、V-MSAVI 均可判別植被與其他地物,然而NGRDI、MGRVI、CIVE 無法正確區(qū)分綠色塑膠場地與綠色植被,將綠色塑膠場地部分誤分為植被;在NGRDI與MGRVI的結(jié)果中,將研究區(qū)右側(cè)小型建筑誤分為綠色植被;而NGBDI、GLI、VEG、V-MSAVI對研究區(qū)下側(cè)草地覆蓋區(qū)域的提取效果明顯低于其他植被指數(shù),對稀疏草地覆蓋區(qū)域提取效果并不理想。結(jié)合表2 分析可得,在NGRDI中裸土均值與塑膠場地的值與綠色植被的值較為接近,MGRVI中塑膠場地的值介于樹木與草地區(qū)間內(nèi),而EGBRI對每種地物的區(qū)分度均為較高水平,植被的值均處于高水平,且能夠很好地區(qū)分其他地物,可見其能準(zhǔn)確提取試驗區(qū)的植被覆蓋區(qū)域。
2.4 植被提取結(jié)果精度評價
通過混淆矩陣對9種可見光植被指數(shù)的提取精度進(jìn)行評價。選擇同幅無人機(jī)影像的目視解譯結(jié)果作為真實參考源,并計算結(jié)果的總體分類精度與Kappa系數(shù),再通過上述指標(biāo)與分類質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系來對提取精度進(jìn)行評定。
由表4可知,本文所選取的可見光植被指數(shù)對植被本身有較好的提取精度,除了EGBRI、NGRDI、RGBVI、CIVE以外,其他指數(shù)的非植被提取正確率均低于85%,就總體精度來看,EGBRI提取精度最好,達(dá)到了95.06%,RGBVI 次之(89.31%)。NGRDI、MGRVI、CIVE雖然對樹木和草地有較好的提取效果,但在提取綠色植被的過程中會將綠色塑膠場地一同判別為植被區(qū)域,排除以上3種指數(shù)后,擁有較高精度且錯分、漏分現(xiàn)象較少的指數(shù)為EGBRI與RGBVI,其中EGBRI對綠色植被的提取效果最佳,且與其他地物區(qū)分度高,錯分漏分現(xiàn)象少,在對無人機(jī)影像可見光波段的綠色植被提取時有較大優(yōu)勢。
2.5 EGBRI 指數(shù)可行性分析
為驗證EGBRI指數(shù)的適用性及準(zhǔn)確性,在3個不同研究區(qū)地物的目視解譯結(jié)果與植被提取,結(jié)果結(jié)果如表5和圖5所示。
可以看出,3個研究區(qū)總體分類精度均維持在93%~96%,其中研究區(qū)2的分類精度最高,其總體精度為95.90%,Kappa 系數(shù)為0.908 1,而研究區(qū)1總體精度為93.10%,Kappa系數(shù)為0.847 2,研究區(qū)3 總體精度為94.95 %,Kappa 為0.882 8、由此可見,研究區(qū)1與研究區(qū)3的植被提取精度略低于研究區(qū)2,但差異在較小水平。分析以上結(jié)果可知,EGBRI對大型綠色植被、小范圍綠色植被均具有較好的提取效果,對建筑、水泥路、裸土、荒地等非綠色植被地物有較好的抑制作用,綜上,EGBRI能夠?qū)G色植被進(jìn)行有效提取。
3 討論
研究結(jié)果表明,通過分析無人機(jī)RGB影像不同地物反射光譜的差異,根據(jù)健康植被對藍(lán)波段的強(qiáng)吸收作用與對綠波段的強(qiáng)反射作用并對其進(jìn)行增強(qiáng),利用無人機(jī)RGB影像的藍(lán)波段與綠波段構(gòu)建的EGBRI指數(shù)能夠?qū)G色植被覆蓋區(qū)域進(jìn)行快速、高精度、大范圍的有效提取。與8種可見光植被指數(shù)相比,EGBRI對植被具有良好提取能力的同時,對其他地物有較好的抑制作用,能夠正確規(guī)避干擾地物的影響,且相對部分可見光植被指數(shù)而言,對稀疏植被、稀疏草地有更好的提取效果,且對于不同研究區(qū)域有較好適應(yīng)性。EGBRI的計算模型簡明易用,可以快速提取所需的植被區(qū)域,具有高效、可靠的特點(diǎn),其屬于歸一化指數(shù),便于閾值選取。但從提取結(jié)果來看,EGBRI的應(yīng)用仍存在一定局限性,其在進(jìn)行植被提取時受陰影的干擾較強(qiáng),若利用EGBRI進(jìn)行植被提取的影像上存在大量陰影,藍(lán)波段影像和綠波段影像柵格反射值受陰影區(qū)域影響,陰影部分像元反射率會有較大變化,當(dāng)影像中的大型植被間產(chǎn)生較大范圍的陰影時,EGBRI的識別效果較差,所提取的植被精度會受到影響。在試驗區(qū)影像未見大面積陰影覆蓋的情況下,EGBRI的適用性強(qiáng),準(zhǔn)確度高,能準(zhǔn)確對綠色植被進(jìn)行提取。
參考文獻(xiàn)
[1] MOHAMED H, ZAHRA L, NASER E S. A New Vegetationsegmentation approach for cropped fields based on thresholddetection from hue histograms [J/OL]. Sensors, 2018, 18(4):1253 [2024-02-28]. https://doi.org/10.3390/s18041253.
[2] 李德仁,李明.無人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J].武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版), 2014, 39(5):505-513, 540.
LI D R, LI M. Research advance and application prospect ofunmanned aerial vehicle remote sensing system [J]. Geom.Inform. Sci. Wuhan Univ., 2014, 39(5):505-513, 540.
[3] 劉洋,祁瓊.無人機(jī)航攝技術(shù)在國土資源領(lǐng)域的應(yīng)用[J].地理空間信息, 2014, 12(1):29-30,39.
LIU Y, QI Q. Application of unmanned arial technology in thefield of land and resources [J]. Geospatial Inform., 2014, 12(1):29-30,39.
[4] 范培新.國土資源執(zhí)法監(jiān)察中對無人機(jī)的應(yīng)用實踐[J].中小企業(yè)管理與科技, 2017,(3):88-89.
FAN P X. Application practice of UAV in law enforcement andsupervision of land and resources [J]. Manage. Technol. SME,2017 (3):88-89.
[5] 胡健波,張健.無人機(jī)遙感在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報,2018,38(1):20-30.
HU J B, ZHANG J. Unmanned aerial vehicle remote sensing inecology: advances and prospects [J]. Acta Ecol. Sin., 2018,38(1):20-30.
[6] 劉珊珊,牛超杰,王建雄,等.NDVI在祿勸縣植被變化特征分析中的應(yīng)用[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,49(2):117-119,131.
LIU S S, NIU C J, WANG J X, et al.. Application of NDVI inanalysis of vegetation change characteristics in Luquan county ofYunnan province [J].Shandong Agric. Sci., 2017,49(2):117-119,131.
[7] 邊琳,葉飛,劉珊珊,等. 基于NDVI的昆明市2001—2015年植被覆蓋變化趨勢分析[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,50(1):107-110.
BIAN L, YE F, LIU S S, et al .. Change trend of vegetationcover in Kunming based on NDVI during 2001-2015 [J].Shandong Agric. Sci., 2018,50(1):107-110.
[8] 楊杰,張瑩瑩,王建雄,等.利用NDVI與EVI再合成的植被指數(shù)算法[J].遙感信息,2020,35(5):127-133.
YANG J, ZHANG Y Y, WANG J X, et al .. Vegetation Indexalgorithm using NDVI and EVI resythesis [J]. Remote Sens.Inf., 2020,35(5):127-133.
[9] 邊琳,葉飛,王建雄. 基于無人機(jī)低空多光譜遙感監(jiān)測的烤煙株高研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,52(12):126-132.
BIAN L, YE F, WANG J X. Research on plant height of fluecuredtobacco based on UAV low-altitude multispectral remotesensing monitoring [J]. Shandong Agric. Sci., 2020, 52(12):126-132.
[10] 牛魯燕,蔣風(fēng)偉,張俊麗,等.基于無人機(jī)多光譜遙感的小麥長勢監(jiān)測研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,53(3):139-145.
NIU L Y, JIANG F W, ZHANG J L, et al .. Study on wheatgrowth monitoring based on UAV multi-spectrum [J]. ShandongAgric. Sci., 2021, 53(3):139-145.
[11] 楊柳,陳延輝,岳德鵬,等.無人機(jī)遙感影像的城市綠地信息提取[J].測繪科學(xué),2017,42(2):59-64.
YANG L, CHEN Y H, YUE D P, et al .. Information extractionof urban green space based on UAV remote sensing image [J].Sci. Survey. Map., 2017, 42(2):59-64.
[12] 凌成星,劉華,紀(jì)平,等.基于無人機(jī)影像VDVI指數(shù)的植被覆蓋度估算——以陜西神木防護(hù)林工程研究區(qū)為例[J].森林工程,2021,37(2):57-66.
LING C X, LIU H, JI P, et al .. Estimation of vegetationcoverage based on VDVI index of UAV visible image—usingthe shelterbelt research area as an example [J]. Forest Eng.,2021,37(2):57-66.
[13] 程滔,管林杰,鄭新燕,等.基于色調(diào)飽和度亮度模型的可見光植被提取[J].測繪通報,2022(2):116-120.
CHEN T, GUAN L J, ZHENG X Y, et al .. Visible lightvegetation extraction of hue saturation and lightness colormodel [J]. Bull. Survey. Map., 2022(2):116-120.
[14] 高永剛,林悅歡,溫小樂,等.基于無人機(jī)影像的可見光波段植被信息識別[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2020,36(3):178-189.
GAO Y G, LIN Y H, WEN X L, et al .. Vegetation informationrecognition in visible band based on UAV images [J]. Trans.Chin. Soc. Agric. Eng., 2020,36(3):178-189.
[15] 李了了,鄧善熙,丁興號.基于大津法的圖像分塊二值化算法[J].微計算機(jī)信息,2005(14):76-77.
LI L L, DENG S X, DING X H. Binarization algorithm basedon image partition derived from da-jin method [J]. MicrocomputerInformation, 2005(14):76-77.[16] .
[16] WOEBBECKED M, MEYERG E, BARGENK V, et al.. Plantspecies identification, size, and enumeration using machinevision techniques on near-binary images [J]. SPIE Proc., 1993,1836: 208-219.
[17] HUNT E R, CAVIGELLI M, DAUGHTRY C S T, et al ..Evaluation of digital photography from model aircraft forremote sensing of crop biomass and nitrogen status [J].Precision Agric., 2005, 6:359-378.
[18] BENDING J, YU K, AASEN H, et al .. Combining UAV-basedplant height from crop surface models, visible, and nearinfrared vegetation indices for biomass monitoring in barley [J].Int. J. Appl. Earth Observ. Geoinform., 2015, 39:79-87.
[19] LOUHAICHI M, BORMAN M M, JOHNSON D E. Spatiallylocated platform and aerial photography for documentation ofgrazing impacts on wheat [J]. Geocarto Int., 2001,16(1):65-70.
[20] KATAOKA T, KANEKO T, OKAMOTO H , et al .. Crop growthestimation system using machine vision [C]// Proceedings ofIEEE/ASME International Conference on Advanced IntelligentMechatronics. IEEE Xplore,2003:1079-1083.
[21] HAGUET, TILLETTN D, WHEELERH. Automated crop andweed monitoring in widely spaced cereals [J]. Precision Agric.,2006,7(1):21-32.
[22] 周在明,楊燕明,陳本清. 基于可見光波段無人機(jī)影像的入侵物種互花米草提取研究[J]. 亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報,2017,12(2):90-95.
ZHOU Z M, YANG Y M, CHEN B Q. Study on the extractionof exotic species spartina alterniflora from UAV visible images [J].J. Subtropical Resour. Environ., 2017,12(2):90-95.
基金項目:云南省教育廳基金項目(2024Y304);西南林業(yè)大學(xué)校級科研專項(110223010)。