西南林业大学学报2024,Vol.44Issue(1) :125-134.DOI:10.11929/j.swfu.202210021

森林食叶害虫空间分布格局遥感定量反演研究

Study on Quantitative Inversion of Spatial Pattern of Forest Leaf Eating Pest Disaster

姜雪菲 包广道 翟畅 刘婷 任志彬 丁铭铭 张微 杜云霞
西南林业大学学报2024,Vol.44Issue(1) :125-134.DOI:10.11929/j.swfu.202210021

森林食叶害虫空间分布格局遥感定量反演研究

Study on Quantitative Inversion of Spatial Pattern of Forest Leaf Eating Pest Disaster

姜雪菲 1包广道 2翟畅 3刘婷 2任志彬 4丁铭铭 3张微 5杜云霞6
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作者信息

  • 1. 吉林省林业科学研究院,吉林长春 130033;北京林业大学,北京 100083
  • 2. 吉林省林业科学研究院,吉林长春 130033
  • 3. 长春大学,吉林长春 130022
  • 4. 中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林长春 130102
  • 5. 长白朝鲜族自治县林业局,吉林白山 134400
  • 6. 海南师范大学,海南海口 571158
  • 折叠

摘要

以Sentinel-2A多光谱影像为数据源,利用卷积神经网络模型提取的受害树种空间分布和多时相PROSAIL模型叶面积指数反演差值确定的失叶率耦合的虫口密度,定量获取长白山南麓虫害空间格局.结果表明:2018-2020年共7个时相LAI反演整体精度在88%以上;红松的适宜参考时相为2019年6月,预测与实测拟合R2为0.82,其余树种及全样本2018年6月最佳;虫口密度与失叶率耦合采用线性函数,R2为0.755;落叶松遭虫害面积6174 hm2最大,云杉受害面积比65.19%最大.虫害导致失叶率计算采用的参考时相为受灾前一年6月;虫口密度与失叶率呈线性关系;不同树种受灾空间格局不同,常绿树种重度灾害比例普遍高于落叶树种.

Abstract

Using Sentinel-2A multi-spectral image as the data source,the spatial pattern of pest damage at the southern foot of Changbai Mountain was quantitatively obtained by coupling the insect mouth density using spa-tial distribution of injured tree species extracted using a convolutional neural network model and leaf foliation rate by the difference of the leaf area index reversed by the PROSAIL model at multiple time points.Results show that:the overall accuracy of 7 LAI inversion in 2018-2020 was above 88%;the optimal reference phase of red pine was in June 2019,R2 is 0.82 and other species in June 2018;linear function,R2 is 0.755;larch pest area of 6174 hm2,and spruce damage area ratio of 65.19%.The reference phase of the leaf loss rate is June of the year before the disaster;the relationship between the pest density and the leaf loss rate is linear;the spatial pattern of different tree species is different,and the proportion of evergreen trees is generally higher than that of deciduous tree species.

关键词

食叶害虫/叶面积指数/针叶树种/遥感/失叶率/虫口密度

Key words

leaf eating pest/LAI/conifer species/remote sensing/leaf loss rate/insect mouth density

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基金项目

吉林省科技厅重点研发项目(20230202098NC)

吉林省发改委创新能力建设项目(2021C044-9)

吉林省自然科学基金(YDZJ202201ZYTS446)

吉林省自然科学基金(YDZJ202102CXJD046)

吉林省自然科学基金(20220101315JC)

中国科学院先导专项(XDA28080303)

海南省自然科学基金(422QN306)

吉林省科技厅重大专项(20200503001SF)

出版年

2024
西南林业大学学报
西南林业大学

西南林业大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.773
ISSN:2095-1914
参考文献量16
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