基于Sentinel-2A数据的东北森林植物多样性监测方法研究

摘要：

植物多样性监测是开展生物多样性评估,制定生物多样性保护政策的基础.传统的森林植物多样性监测以实地调查为主,难以快速获取森林植物多样性的空间分布及其动态变化信息.遥感技术的发展为评估区域尺度森林植物多样性提供了重要工具.该研究选取凉水、丰林和珲春3个国家级自然保护区,利用Sentinel-2A卫星影像和野外实测数据,探讨了基于像元和聚类的光谱多样性直接估算方法,以及基于随机森林回归的森林植物多样性反演方法.研究结果表明:(1)在像元尺度,基于凸包面积计算的光谱多样性指数对Shannon-Wiener多样性指数的估算精度(R2=0.74)优于基于变异系数的方法(R2=0.60);(2)基于像元的光谱多样性估算方法对Shannon-Wiener多样性指数的估算精度优于聚类分析方法(R2=0.59);(3)基于6个特征变量,利用随机森林回归算法对Shannon-Wiener多样性指数的估算精度最高(R2=0.79);(4)上述方法均不能精确估算Simpson多样性指数和物种丰富度.研究发现基于Sentinel-2A卫星影像能较好地反演Shannon-Wiener多样性指数,为下一步能在大尺度上进行森林植物多样性估算提供了参考和依据.

关键词：森林植物多样性、Sentinel-2A、光谱多样性、聚类分析、随机森林回归

所属期刊栏目：46

分类号：Q16;S718.5;Q948.1

资助基金：中国科学院战略性先导科技专项XDA23080303

在线出版日期：2023-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：1251-1267