Détection de la surface terrestre et de la couche supérieure dans les régions montagneuses avec la technique DA-OPTICS (Direction-Adaptivement Ordering Points To Identify The Clustering Structure)

XIE Junfeng ,  

YANG Xiaomeng ,  

XU Chaopeng ,  

LU Yilin ,  

ZHANG Libin ,  

MO Fan ,  

LV Xin ,  

LIU Ren ,  

ZENG Junze ,  

摘要

L'objectif de cet article est de trouver une solution au problème de l'extraction des signaux de données des satellites de nouvelle génération de glace, de nuages et de niveaux de sol élevés dans les régions montagneuses, ce qui entraîne des difficultés dans la détection de la surface terrestre et de la couche supérieure. Dans cet article, une nouvelle méthode de détection de la surface terrestre et de la couche supérieure dans la région montagneuse, basée sur l'ordonnancement des points dans la direction DA-OPTICS (Direction-Adaptively Ordering Points To Identify The Clustering Structure), a été proposée. Premièrement, cette méthode utilise un échantillonnage aléatoire uniforme (RANSAC) pour l'adaptation des courbes segmentées de la surface initiale et la construction d'un domaine de recherche de ellipse adaptatif directionnel, puis en combinaison avec la méthode d'Otsu (OTSU) pour extraire le signal de surface, par adaptation de la surface, le signal de surface extrait est obtenu itérativement. Ensuite, à partir de l'extraction de la surface fine, l'effet du terrain sur le nuage de points est éliminé, l'OPTICS elliptique vertical est utilisé pour extraire le signal de végétation et détecter la couche supérieure. Pour évaluer les performances de DA-OPTICS, cet article prend comme objet d'expérience les échantillons étiquetés manuellement et les produits d'avions sans pilote de la zone forestière Mendjagang du Heilongjiang et de la zone forestière de Fushun du Liaoning, pour vérifier la précision. Les résultats montrent que DA-OPTICS peut atteindre une précision d'extraction de la surface et de la végétation (valeur F) de 0,97, soit une amélioration d'environ 0,07 par rapport à l'OPTICS à recherche elliptique basée sur un domaine de recherche ; en même temps, les erreurs quadratiques moyennes des hauteurs (RMSE) de la surface terrestre et de la couche supérieure détectées par DA-OPTICS donnent respectivement des résultats de 1,08 mètre et 2,33 mètres, nettement meilleurs que 1,92 mètre et 3,29 mètres pour ATL08. Ainsi, DA-OPTICS peut réaliser une détection précise de la surface terrestre et de la couche supérieure dans les régions montagneuses, ce qui convient particulièrement aux régions présentant des variations importantes de pente, et fournit une base de données fiable pour l'inversion précise des paramètres de la structure spatiale de la forêt.

关键词

ICESat-2/ATLAS; adaptation directionnelle; DA-OPTICS; raffinement itératif; une pente du terrain; régions montagneuses

阅读全文