基于Android平臺(tái)提取草地植被覆蓋度的方法研究.pdf

1、草地植被覆蓋度是一個(gè)重要的生態(tài)學(xué)參數(shù)，是表征草地群落結(jié)構(gòu)及生長(zhǎng)狀況的直接量化指標(biāo)。在草場(chǎng)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方面，快速準(zhǔn)確的得到植被覆蓋度結(jié)果，可為了解草場(chǎng)退化情況、進(jìn)行合理放牧等提供重要參考。目前，草地植被覆蓋度的提取辦法主要分為遙感反演法和地表實(shí)測(cè)法兩大類。在地表實(shí)測(cè)法中，數(shù)碼照相法最為簡(jiǎn)單、高效，因此被廣泛研究。但是現(xiàn)有的基于數(shù)碼照片的覆蓋度提取方法，或多或少存在著人工干預(yù)、自動(dòng)化困難等缺點(diǎn)。本研究從圖像識(shí)別角度出發(fā)，采用自動(dòng)化圖像閾值分割

2、算法解決了傳統(tǒng)方法中人工設(shè)置分割閾值的問題，建立了適用于手機(jī)平臺(tái)提取草地植被覆蓋度的算法和技術(shù)。最終，基于Android平臺(tái)開發(fā)一套完整的植被覆蓋度計(jì)算APP，并在烏拉特中旗牧場(chǎng)開展了示范應(yīng)用。
　　本文主要結(jié)論如下:
　　(1)通過分析3種常用的顏色空間RGB、HIS、L*a*b*，確定適用于草地植被覆蓋度提取的顏色特征，依次為基于RGB空間的EXG指數(shù)、HIS的H分量、L*a*b*的a*分量。
　　(2)對(duì)比分析常

3、用的圖像分割方法，從分割結(jié)果和效率方面確立合適的方法。研究表明迭代法、最大類間方差法適合應(yīng)用于手機(jī)平臺(tái)，最大熵法分割圖像效果不佳，最終選用最大類間方法作為圖像分割方法。
　　(3)選取2015年9月中下旬的內(nèi)蒙古烏拉特中旗的草地照片數(shù)據(jù)，對(duì)比分析了EXG法、H分量法、a*分量法和目估法提取效果。研究發(fā)現(xiàn)，EXG方法效果最佳，絕對(duì)偏差平均值為4.0％，會(huì)產(chǎn)生低估現(xiàn)象;H分量法其次，會(huì)產(chǎn)生高估現(xiàn)象;a*分量法隨機(jī)誤差較大，效果最差，該

4、方法提取的效果與目估法相當(dāng)。對(duì)于南京地區(qū)的草地照片數(shù)據(jù)，3種方法均具有較高的估算精度，其中H分量法精度最高，絕對(duì)偏差平均值為3.1％。EXG方法和a*分量對(duì)圖像中陰影區(qū)域的植被有一定的識(shí)別能力，去除圖像中的陰影會(huì)使兩種方法誤差增大，H分量法在去除陰影后計(jì)算誤差降低顯著。因此使用EXG指數(shù)法和a*分量法在圖像分割前不需要做去陰影處理，而H分量法則需要。
　　(4)EXG指數(shù)法具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力，能夠有效區(qū)分不同地物背景下的綠色或