基于多源遥感数据的树木检测系统

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1、硕士学位论文论文题目：基于多源遥感数据的树木检测系统作者姓名高思斌指导教师范菁、董天阳学科专业计算机技术培养类别全日制专业学位硕士所在学院计算机科学与技术学院提交日期2017年5月万方数据浙江工业大学硕士学位论文基于多源遥感数据的树木检测系统作者姓名：高思斌指导教师：范菁、董天阳浙江工业大学计算机科学与技术学院2017年5月万方数据DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterTreeDetectionS

2、ystembasedonMulti-sourceRemoteSensingDataCandidate：GaoSibinAdvisor：FanJing，DongTianyangCollegeofComputerScienceandTechnologyZhejiangUniversityofTechnologyMay2017万方数据浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经

3、发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1

4、、保密□，在一年解密后适用本授权书。2、保密□，在二年解密后适用本授权书。3、保密□，在三年解密后适用本授权书。4、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据浙江工业大学硕士学位论文基于多源遥感数据的树木检测系统摘要高分辨率卫星遥感影像和LIDAR点云数据是林业应用领域中使用非常广泛的两种数据。这两种数据都可以用来检测单棵树信息，但各自具有相应的适用性。高分辨率卫星遥感影像较容易获取，数据涉及的范围大，可以用来获取树木的位置信息，冠层面积信息，但缺少树木

5、高度等较为精确的测量信息。利用LIDAR点云数据则可以检测得到树木的三维信息，但是数据采集的成本较高。采用这两种遥感数据检测单棵树信息都面临着参数依赖性强、检测结果精度不够高的问题。本文针对这些问题，面向高分辨率遥感影像和LIDAR数据，开展单棵树木检测技术研究，研发了基于多源遥感数据的树木检测系统。本文的主要研究内容有：1、为了在高分辨率卫星遥感影像中更好地提取出树木信息，本文提出了基于级联神经网络的单棵树检测方法。首先，本文通过采用BP神经网络方法检测单棵树来降低方法的参数依赖性，提升方法的泛化性能

6、，然后为进一步提升方法的识别精度，本文选取能量、熵、均值、偏度、峰度这5个特征，加入到BP神经网络模型中，构成一个级联神经网络模型来检测树木，从而达到降低树木误识率和漏识率的目的。本文选取了6个实验区域作为测试区域，实验结果表明，级联神经网络方法的检测效果良好。2、为了提高利用LIDAR点云数据检测树木的准确率，本文提出了基于梯度方向聚类的单棵树检测方法。该方法首先对点云数据进行栅格化，生成实验区域的数字表面模型。然后计算数字表面模型的梯度方向，并利用梯度方向对数字表面模型进行聚类，得到单棵树的备选集。

7、最后根据密度特征对单棵树的备选集进行筛选。本文将该方法和其他检测方法在NEWFOR项目的公开数据集上的检测结果进行了比较，实验结果表明，该方法具有较好的检测效果。3、本文设计完成了基于多源遥感数据的树木检测系统，将上述两种单棵树检测方法进行了集成和实现。系统可以处理高分辨率遥感影像数据和LIDAR点云数据，从中检测出树木的位置信息、树木冠层大小信息和树木高度信息。关键词：遥感数据，单棵树检测，神经网络，梯度方向聚类i万方数据浙江工业大学硕士学位论文TreeDetectionSystembasedonMu

8、lti-sourceRemoteSensingDataABSTRACTHigh-resolutionsatelliteremotesensingimagesandLIDARpointclouddataareverywidelyusedinforestryapplications.Bothofthesedatacanbeusedtoobtainsingletreeinformation.High-resolutionsatelliteremo