一种基于枫树影像大数据的枫红指数判定算法

罗家新 王彦丰 王国春 于晶 谭伟

【摘 要】针对人工方法判定枫红指数效率低下问题，提出了一种枫红指数自动判定算法。实验结果表明，本文提出的方法具有98.374%的识别精度，是一种高效、高精度的枫红指数自动判定方法。

【关键词】枫红指数;像素;遥感;大数据

1 引言

本溪市有林地面积948万亩，森林覆盖率76%，全市现有枫树面积26.5万亩，占林地面积的3.2%。全市的枫树观赏为主的景区达到15处，是辽宁省赏枫旅游最重要目的地之一。近年来随着旅游产业的发展，枫树旅游资源质量越来越受到人们重视，而枫红指数作为衡量枫树质量的决定性指标，也逐渐被学界所关注[1]。传统的枫红指数判定需要人工判读，错误率高，效率低下，因此一种基于枫树影像大数据的自动化识别算法亟待提出。本溪市旅游景点的枫树分布具有广泛性和零散性，因此识别枫树需要获取近景影像，应用本溪市各旅游景点近年来枫树影像大数据，采用像素运算的方法实现枫红指数自动判定。

2 枫红指数识别原理

本溪枫树变色随气象条件改变而改变[2，3]，一般经历绿-黄-红三个阶段。传统枫红程度是根据人的视觉判定的，如本溪枫红程度采用枫红指数衡量，它是一种半定量方法，具体的计算方法是：单株枫叶变色率在10%～35%之间，为枫红指数Ⅰ级，较适宜观赏;单株枫叶变色率在35%～65%之间，为枫红指数Ⅱ级，适宜观赏;单株枫叶变色率在65%～95%之间，为枫红指数Ⅲ级，表示进入最佳观赏期。这种是一种非精确定量方法，仅通过人工观察和经验判定，往往存在判断误差，对于等级边缘区域的界定存在模糊区间，难以达到精确判定。……