基于方差優(yōu)化k最近鄰法的森林蓄積量估測

摘要：森林資源調(diào)查是數(shù)字森林資源監(jiān)測的基礎(chǔ),遙感技術(shù)可以克服傳統(tǒng)方法如抽樣調(diào)查的局限性,有效地縮短作業(yè)時間,提高效率。雖然目前森林蓄積量遙感估測方法很多,但隨著樣本數(shù)量的增加,這些方法無法保證估算的準(zhǔn)確性。本研究擬提出一種基于方差速率優(yōu)化的k最近鄰法(k NN),以2017年10月Planet Labs影像為數(shù)據(jù)源,結(jié)合赤峰市旺業(yè)甸林場蓄積量實測數(shù)據(jù)建立反演模型,并與地理加權(quán)回歸(GWR)模型、隨機森林(RF)模型、普通k NN模型和距離加權(quán)k NN模型進行對比分析。在建立的森林蓄積量反演模型中,方差優(yōu)化k NN模型得到最優(yōu)精度[決定系數(shù)(R^2)為0.69,均方根誤差(RMSE)為67.6 m^3·hm^-2,相對均方根誤差(RRMSE)為32.04%],顯著優(yōu)于其他模型。結(jié)果表明,方差優(yōu)化k NN模型相比其他模型更適用于森林蓄積量遙感估測,森林蓄積量遙感反演空間分布符合實際分布情況,可以滿足建立反演模型的需求。同時,由于Planet Labs影像的鮮明特征(即具有高時間分辨率),該數(shù)據(jù)的時間序列數(shù)據(jù)對于森林季節(jié)變化有豐富的記錄,在反演森林蓄積量方面有著很大潛力。