遥感技术在森林树种多样性监测中的应用研究进展

树种多样性的快速、有效监测能够促进生物多样性保护与研究以及森林可持续管理。遥感技术正逐渐成为森林生物多样性大面积快速监测的新兴手段,为树种多样性空间格局信息的快速提取提供了有力保证。以数据源为线索,文中系统阐述了近年来多光谱遥感、高光谱遥感、激光雷达、微波遥感及多源遥感协同方法在树种多样性监测中的应用研究现状,并从数据源、数据平台、遥感异质性指数、数据时间特征和监测模型5个方面讨论了森林生物多样性遥感监测研究的发展趋势,旨在为生物多样性遥感监测研究提供有益启示。     

基于多平台激光雷达数据集成的森林资源调查研究进展

随着森林资源调查的深入,基于单平台激光雷达数据的空间信息获取方式存在着精度低、数据完整性差等缺点,无法满足精准林业要求的森林信息提取的高精确性。文中系统总结了森林点云数据配准方法和多平台激光雷达数据配准融合在树木属性、立木材积等调查研究中的应用,以及多平台激光雷达数据协同作业在树木生长特性、森林地上生物量等方面的研究现状,对当前森林资源调查和多平台激光雷达数据集成技术存在的问题进行了讨论并提出未来研究展望。     

激光雷达和高光谱遥感技术在树种识别中的应用

快速准确识别树种是研究和保护森林资源的基础,通过遥感技术进行树种识别已成为森林调查重要手段之一。激光雷达数据可以提供森林垂直结构的信息,而高光谱遥感数据可以提供树木详细的光谱信息,因此联合激光雷达和高光谱数据能够提高树种分类精度。文中阐述了激光雷达和高光谱遥感在森林树种识别中的研究现状,总结了单一遥感源进行树种识别的优缺点,介绍了联合激光雷达和高光谱遥感数据的树种识别方法,最后从数据平台、数据提取、数据融合及识别模型等4个方面探讨了当前树种识别研究中面临的问题以及未来的研究方向,旨在为提高树种识别精度提供参考。     

联合UAV-LiDAR和HMLS技术的森林样地点云数据融合

[目的]基于单一平台遥感数据提取的森林结构参数信息不全面,因此融合多平台遥感数据已成为遥感技术在林业应用中的发展趋势.本研究针对手持移动激光雷达和无人机激光雷达2种不同平台的数据,提出一种基于Delaunay三角网和迭代最近点(ICP)算法的点云数据融合方法,通过融合获得完整的树木点云数据.[方法]选取哈尔滨城市林业示...     

以机载激光雷达为核心的多源遥感巨树检测

为探讨以机载激光雷达为核心的多源遥感巨树检测方法，准确、快速和高效地提取区域范围内巨树位置及信息，以有较大面积天然林分布、地形较复杂且高差较大的广西金秀瑶族自治县为研究区，以2018年获取的机载激光雷达点云及2015年获取的高分辨率航摄正射影像为数据源，建立基于多源遥感的巨树检测方法。对分类后的机载激光雷达点云进行高程归一化处理，以20 m×20 m分辨率生成点云最大高栅格图；对点云最大高栅格图进行异常值检测，筛选出> 50 m的像元，并排除坡度> 60°区域的像元，生成巨树初检矢量；将巨树初检矢量叠加机载激光雷达点云数据及高分辨率航摄正射影像，进行人工判读，确定其是否为巨树。结果显示，在金秀县共检测出14棵巨树，与实地调研结果一致。以机载激光雷达为核心的多源遥感巨树检测方法，具有坚实的物理机理，利用机载激光雷达对地表进行精准三维刻画，辅以高分辨率光学影像，可十分便捷、准确地识别巨树及提取巨树基本信息，在森林生态系统的保护和管理中具有良好的应用前景。     

三维成像激光雷达遥感技术在林业中的应用

激光雷达三维遥感是获取各种森林冠层特征参数的一种突破性技术, 具有精确地直接测量和估计森林结构特征的能力。文中介绍了三维成像激光雷达技术的背景、发展情况及其在林业中的应用, 详细分析了通过激光雷达直接测量、建模或推断及多源融合获取森林结构特征参数的方法。     

松材线虫病变色松树遥感监测研究进展

[目的]综合评述了松材线虫病变色松树遥感监测的数据和方法研究进展,并就星-机-地多源遥感数据协同监测变色松树提出展望。[方法]通过分析松材线虫病染病松树的生理生态特征和冠层光谱,综述遥感数据的获取、基于遥感数据的变色松树解译方法,讨论当前松材线虫病变色松树遥感监测存在的主要问题,并指出未来可能的研究方向。[结果]不同的遥感监测平台对于变色松树的识别各具其优势,地面调查具有高可靠性优势、卫星遥感具有多时相优势、无人机遥感具有高空间分辨率和高灵活性优势。其中以无人机遥感和高分卫星遥感为主的遥感技术的发展,伴随着遥感图像解译算法和计算机软硬件的改进,为松材线虫病疫区变色松树的快速定位和计数提供了新的手段。但新手段在变色松树监测过程中还存在着监测手段单一,定位位置偏差大、识别精度和识别效率低等问题。[结论]未来随着卫星数量的增多和无人机影像获取成本的减少,从多源遥感影像上采用人工智能算法快速定位出单株变色松树和疫区变色松树的计数将成为新的模式。     

国内外林业遥感应用研究概况与展望

林业遥感技术不仅可以直接获取森林资源管理的数据,更能进一步揭示森林经营管理的生态影响。伴随合成孔径雷达、激光雷达、高光谱、热红外等高分辨率遥感设备和技术的快速发展,遥感在森林生物生态属性上的定量和定性测绘与监测方面发展十分迅速。文中重点介绍近几年国内外遥感在森林分布、组成、结构、动态和干扰、生产力监测上的应用概况,并从拓展林业遥感研究目标和维度、加大投入、提升平台建设能力和重点关注林业工程及数字林业规划等方面提出林业遥感未来的发展趋势。     

卫星遥感技术在政策性森林保险快速理赔中的应用——以内蒙古自治区为例

快速理赔是政策性森林保险健康快速发展的关键因素。介绍了森林灾害不确定性导致承保及投保两方面的不利影响,指出了快速、准确理赔对政策性森林保险发展的作用,分析了典型森林灾害遥感监测与评估的原理及主要技术手段,以内蒙古自治区东部主要林区为例开展了基于多源卫星遥感数据的森林灾害监测与评估。对卫星遥感技术在政策性森林保险快速理赔中的潜力、问题与前景进行了总结。     

高光谱遥感森林信息提取研究进展

针对高光谱遥感技术森林信息提取,详细论述了国内外利用高光谱遥感数据进行森林类型识别、森林郁闭度估算和森林叶面积指数估测等森林物理参量,以及森林化学参量估计和森林健康状态评价等方面的应用研究状况,最后对高光谱遥感森林应用的发展趋势作了探讨.     

中国森林资源调查:历史、现状与趋势

自20世纪50年代初以来,中国森林资源规划设计调查经历了目测调查(踏查)、航空目测调查、以小班为基础的抽样调查、以地形图为基础的小班调查和以高分辨率卫星遥感图像为基础的小班调查5个主要技术发展阶段。文中介绍各阶段森林资源调查的主要调查内容、技术方法和手段,其中小班调查内容和林分调查因子测量方法自20世纪80年代中期以来基本稳定,但小班区划和数据处理方法随着遥感和计算机技术的进步得到了较大发展;综述了2017年以来以机载激光雷达和高分遥感为核心技术的大区域森林资源调查技术进展,并展望了超高分辨率卫星遥感图像、无人机、地基激光雷达等新技术在森林资源调查中的应用前景。     

Applying airborne LiDAR for forested road geomatics

Airborne Light Detection and Ranging (LiDAR) has become a popular remote sensing technology to create digital terrain models and provide forest inventory information. However, little research has been done to investigate the accuracy of using scanning airborne LiDAR to perform road geomatics tasks common to forest engineering. We used airborne LiDAR to estimate existing forest road characteristics in support of a road assessment under four different canopy conditions. In estimating existing road centerlines, LiDAR data had a vertical root mean squared error (RMSE) of 0.28 m and a horizontal RMSE of 1.21 m. Road grades were estimated to within 1% slope of the value sampled in the field and horizontal curve radii were estimated with an average absolute error of 3.17 m. The results suggest that airborne LiDAR is an acceptable data source to estimate forest road centerlines and grades, but some caution should be used in estimating horizontal curve radii, particularly on sharp curves.     

基于VB与Googleearth插件的广西百色市森林防火地理信息系统的设计与构建

基于百色市市、县、国有林场森林防火工作的需求,从森林防火指挥需要出发,以森林资源多源数据（国家防火网热点监测数据、红外遥感影像、Google地图、地面调查数据和防火资源数据等）为基础,对森林防火地理信息系统的技术构架进行了设计,对系统设计中的若干关键技术进行分析,并提出了解决方案。     

小光斑激光雷达数据估测森林生物量研究进展

小光斑激光雷达可以直接获取森林的垂直和水平结构参数,因此广泛应用于森林树高、生物量和郁闭度等结构参数估计。本文主要分析小光斑激光雷达在森林生物量估测中的应用,根据研究尺度的不同,分别对小光斑激光雷达在单木、样方水平森林生物量的反演技术和方法进行详细分析,并对小光斑激光雷达与其他类型遥感数据进行融合,共同用于森林生物量研究的潜能进行阐述,通过对上述分析得出小光斑激光雷达用于森林生物量研究中存在的问题进行总结并对其未来的研究进行展望。     

多源遥感影像在森林火灾监测中的应用

随着森林火灾造成的危害越来越大,防控的科学性和有效性已引起世界各国的关注,遥感技术在监测和预警方面的突破已成为林火防控的发展方向。针对当前林火监测的遥感影像众多、火点识别方法多样等问题,文中分析和总结了各种遥感数据的优势与不足,以及监测和预警技术的发展趋势,特别是对多源信息融合及人工智能的自动化火灾监测预警进行了展望,以期对遥感林火监测理论研究、应用研发和生产实践应用提供参考。     

基于星载雷达全波形数据估测森林结构参数研究综述

随着遥感技术的迅速发展, 基于星载雷达全波形数据来估测森林结构参数已成为一项突破性的技术。星载雷达对植被空间结构和地形探测能力很强, 能准确估测出森林结构参数, 为进一步研究森林碳储量和碳循环提供可靠的基础数据, 因此在林业中得到广泛应用。文中介绍了星载雷达系统ICESat-GLAS及其组成和工作原理, 系统总结了利用星载雷达数据估测森林结构参数的研究现状, 分析了星载雷达估测森林结构参数的局限性, 并对其研究趋势进行了展望。     

运用机载LiDAR数据对橡胶林地上生物量估测的采样尺度效应分析

气候变化下,森林生物量遥感监测是当前研究的热点,机载LiDAR作为重要的遥感信息源,其采样大小对生物量估测精度有着一定的影响。以机载LiDAR数据为信息源,以44块30m×30m的方形橡胶林实测样地数据为基础,对机载激光雷达数据进行不同尺寸采样(共21个采样尺寸,边长从10m至30m,间隔为1m),提取不同采样尺寸下的激光雷达参数,并与橡胶林地上生物量建立PLSR模型,就机载激光雷达采样大小对橡胶林地上生物量估测精度的影响进行研究。研究表明:当采样尺寸小于18m时,估测精度随着采样尺寸的增大而增大;而当采样尺寸大于18m时,估测精度随着采样尺寸的增大而减小,进而趋于平缓。结果虽然呈现出一定的规律性,但是差异并不是很明显。当采样尺寸为18m时估测效果最佳,模型决定系数(R^2)为0.718,均方根误差(RMSE)为17.830 t/hm^2;交叉验证精度P和RMSEcv分别为82.741%和18.874t/hm^2。相较于实际样地(30m)尺寸下的估测结果,18m采样尺寸下的R^2提高了1.989%,RMSEcv降低了2.611%。因此,生物量的估测精度受机载激光雷达数据采样尺寸大小的影响,在生物量估测过程中需结合研究对象和研究区的实际情况对采样尺寸进行选择,从而提高生物量估测精度。     

基于碳卫星的森林碳储量估测研究综述

利用遥感技术获取森林特征参数来估测森林碳储量是目前的研究热点,提高森林碳储量估测技术的先进性、准确性愈加迫切。文中综合以碳卫星GOSAT、OCO-2、TANSAT作为数据源的相关研究成果,分析碳卫星数据在森林碳储量估测方面的适应性和准确性,总结各类森林碳储量研究方法的优势和不足,并针对目前存在的问题进行讨论和展望,以期为全球森林碳储量的估测及其研究提供参考。