激光雷达技术在森林高度反演中的研究进展

遥感技术被广泛应用于我国森林资源,森林生态环境的监测中。区别于传统光学遥感技术的是激光雷达(Lidar)属于主动遥感,对森林的空间结构,特别是对森林高度的探测能力有着巨大的优势。文中介绍了激光雷达测量树高的原理、特点和应用,对激光雷达在测量树高上的应用研究进行回顾,对激光雷达森林高度的测量应用前景进行了分析和展望。     

机载激光雷达数据估测森林资源蓄积量研究

针对传统森林资源二类调查方法周期长且费时费力，难以满足新形势下森林资源动态监测需求的问题，以南京市六合区内3个林场为研究区，利用平均点密度1点/m²的激光雷达数据提取特征变量，结合二类调查数据，使用SMLR与Boruta两种算法进行因子筛选，对比SMLR,SVM与RF这3种建模方法，估测森林蓄积量。结果表明：1)高度因子是影响森林蓄积量的主要特征参数；2)SVM和RF这算法在模型拟合与验证精度方面均表现较优，SVM算法在混交林方面表现略逊色于RF这算法，SMLR方法表现不佳。结果表明，利用激光雷达提取因子与森林蓄积量进行建模有较好的结果，稀疏性机载激光雷达对森林资源调查有较好的适用性，为今后森林资源调查提供了新的思路。     

地基激光雷达技术在森林调查中的应用研究进展

森林资源的实时监测是森林经营管理的重要基础。地基激光雷达以其快速性、准确性、非破坏性和自动化等优点逐渐取代了传统的森林资源调查方法,可用于单木参数和林分信息的提取,特别是传统方法难以获取的冠层信息,并解决森林地上生物量估计中的不确定性。文中主要介绍地基激光雷达技术在森林资源调查中应用的研究现状,分析讨论该技术的优缺点,并对其未来的应用前景进行展望。     

“3S”技术在林业上的应用现状及发展趋势展望

从森林资源调查、森林资源动态监测、森林资源经营管理、病虫害监测及防治、森林防火、林业专题图的绘制、野生动物资源调查、植被分类调查、森林资源档案管理以及在林业生态工程上的应用等方面分析了“3S”技术在林业上的应用现状,并对“3S”技术的发展趋势作了展望。     

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。     

"3S"集成技术在林业中的应用现状及发展趋势

简要介绍了"3S"的概念及特点,从森林资源调查、森林资源动态监测、森林资源经营管理、病虫害监测及防治、森林防火、林业专题图的绘制、野生动物资源调查、植被分类调查、森林资源档案管理以及在林业生态工程中的应用等10个方面分析了"3S"技术在林业中的应用现状,并对"3S"技术的发展趋势作了展望.     

云南省森林生态系统植被碳储量及碳密度估算

基于2009-2013年第8次全国森林资源连续清查数据,利用生物量扩展因子法,采用改良的计算参数,从不同龄组、林型等方面进行考虑,对云南省森林资源的生物量、碳储量及碳密度进行了估算。结果表明,我国第8次森林资源清查中,云南省森林林分生物量为1 640.92×106t,平均生物量为101.71 t/hm2,林分碳储量为775.30×106t C,林分平均碳密度为50.77 t C/hm2,森林植被碳储量总量为818.29×106t C。人工林碳储量只占林分碳储量的5.90%,幼龄林只占林分碳储量的17.09%;天然林与成熟林在云南省森林资源碳储量中所占比重较大,在扩大云南省森林植被碳储量方面,可以通过选择林龄结构及森林林分类型来加以实现。人工林将会在森林植被碳储量中占有越来越重要的地位。     

激光雷达技术及其在林业上的应用

激光雷达是近年来国际上发展十分迅速的主动遥感技术,在森林参数的定量测量和反演上取得了成功的应用。激光雷达具有与被动光学遥感不同的成像机理,对植被空间结构和地形的探测能力很强,特别是对森林高度的探测能力,具有其他遥感数据无法比拟的优势。介绍激光雷达遥感的基本原理、大光斑和小光斑激光雷达系统的特点,对它们在林业上的应用现状进行评述,重点分析激光雷达反演森林参数的方法,对激光雷达的林业应用前景进行分析和展望。     

长株潭城市群植被碳贮量与碳密度研究

利用湖南2014年森林资源清查样地资料,采用系统抽样理论,综合运用回归模型方法对长株潭地区绿地植被(乔、灌、草)碳贮量与碳密度进行了研究,为建立碳汇计量监测体系提供可靠数据,以期为科学评价区域植被在碳平衡中的作用提供依据。研究结果表明:长株潭地区植被总碳贮量为47.31 Tg(1Tg=10~(12)g),森林植被碳贮量为39.22 Tg,占植被总量的89.73%,其中乔木层碳贮量占71.7%、灌木层碳贮量占22.8%、草本层碳贮量占5.5%;植被平均碳密度为16.9 t/hm~2,森林植被平均碳密度为29.53 t/hm~2;自然地理因子与植被碳密度具有明显相关性。     

森林植被碳贮量估算及分析

文章基于岳阳市2009年森林资源统计数据,对全市森林植被类型的生物量、碳贮量和碳密度进行初步估算。结果表明:岳阳市森林植被碳贮量为9.238Tg,其中,平江县的森林植被C贮量最大,为3.606Tg,占总C贮量的39.03%。各森林类型的C贮量来看,松木林的C贮量最大,为2.754Tg,占总C贮量的29.81%。岳阳市森林植被平均C密度为16.02t.hm-2,各县市区森林植被的C密度为13.39~27.10t.hm-2,森林植被平均C密度最大是云溪区,为29.02t.hm-2,各森林类型中阔叶树的C密度最大,为27.24t.hm-2,是全市森林植被平均C密度的近2倍。       

基于GLAS数据的森林生物量估算研究进展

森林生物量是森林生态系统监测的一个重要指标。GLAS波形信息与森林冠层高度、生物量有较强的相关性,在森林冠层高度、生物量等参数估算中具有广阔的应用前景。本文简要介绍了GLAS激光雷达系统及其特点,重点总结归纳了应用GLAS进行森林冠层高度、生物量估算原理及方法,并对森林冠层高度、生物量估算模型作了介绍。     

基于VRS技术的GPS-PDA在森林资源调查监测中的应用

介绍GPS-PDA软硬件组成及在外业建标、建模、数据验证、GCP采集、面积求算、专项调查等有关森林资源调查监测方面的应用。详细阐述Trimble Geo-XT移动站在森林监测中的应用实例和步骤,认为基于VRS技术的GPS-PDA在森林资源调查监测中具有定位精度高,定位方式灵活、可灵活定制调查表格、提高外业数据采集效率、数据兼容性好等优点。     

德国 奥地利森林资源监测与经营管理的特点及启示

深入分析了德国在同一抽样体系下,实施森林资源及其生态状况监测的技术特点、永续利用的经营理念与近自然的经营管理方法,以及奥地利信息技术在森林资源监测中的应用特点与科技创新的发展措施,对比我国森林资源监测状况,提出了完善森林资源监测内容和指标体系,建立森林资源及生态状况综合监测体系,加强新技术的创新研究和应用,积极争取国家基础数据共享应用的建议。     

云南省林地资源监测分析

基于森林资源二类调查数据,以地理信息系统为依托,采用高清遥感卫星数据、森林经营档案资料以及现地调查核实等方式,开展林地资源数据变更工作是近年来林地资源监测的主要手段。文章阐述2009—2019年10年间云南省林地变更及其林地监测结果,分析云南省林地资源变化原因及变化趋势。结果表明,林地面积增长空间已至极限,林地资源利用率逐年提高,森林质量稳步提高,人工林资源进一步扩大。     

机载激光雷达森林参数估算方法综述

综述了机载激光雷达(LiDAR)在森林树高、郁闭度、蓄积量等参数估算中的应用,并对森林参数的估算精度及其影响因素进行了总结和分析。重点总结了目前机载激光雷达在森林参数估算中采用的如基于几何特性的点云数据滤波方法、基于强度信息森林参数提取方法、全波形数据的处理方法及L iDAR与多光谱影像数据融合关键技术,阐述了其现状及各自应用范围和存在的问题。     

基于天空地一体化森林资源调查的小班因子设置与信息获取方法

为有效改善现行森林资源规划设计调查中存在的问题,提出并试验了天空地一体化森林资源调查监测新技术体系。此方法虽较传统方法缺少下木植被与天然更新、林分健康状况等需实地调查记录的因子,但仍能够较全面地反映小班林地和林木资源状况(类型、数量、质量和结构)及其所处自然环境条件,完全满足集体林区森林资源经营管理需要和森林资源报表的统计需要,并可满足各种相关应用对森林资源基础数据的需要;除小班基本属性(土地类型、优势树种、林木起源和伴生树种)需要逐一进行图像解译和少量实地补充调查外,新技术体系的其余各项调查因子均可通过编写计算机程序自动获取,这极大地减少了调查工作量、降低了劳动强度、提高了工作效率,并且质量可控,有效地保证了小班调查数据的可靠性,确保了森林资源调查成果质量。     

我国面向森林资源管理的监测体系创新研究

从森林资源的宏观规划管理（国家空间植被生态安全规划）、中观格局管理（区域空间植被协同管理）和微观结构经营管理（小班或地块精准经营）3个尺度对我国森林资源的空间分布、经营状况及管理问题进行探讨。以北京林业大学精准林业北京市重点实验室新一代信息化智能化森林资源监测体系（无人机协同森林资源精准经营管理系统、电动生长锥年轮自动识别系统、手持式测树超站仪及小班森林精准经营管理平台等）为基础,围绕我国森林资源现存问题和现代化调查、监测、经营管理等需求,创建天地立体化森林管理应用系统和装备,解决了森林精准经营中的一些难题。实践应用证明了新一代监测体系的实用性和有效性,同时为森林资源管理部门和林业工作者提供了全新的经营模式、解决方案和信息化管理系统平台。     

机载小光斑LIDAR的森林参数评估

使用小光斑机载激光雷达遥感得到森林结构参数是一个突破性技术。由于这个技术应用于树冠测量国内还相对比较新,所以需要大量的试验来整合实测数据和激光雷达遥感数据,并在后续分析和处理过程中获取森林应用急需的结构参数。随着数据存储能力和处理速度的提高,现在已经可以通过数字化采样来存储整个反射波形,而不仅仅是由系统提取出来的三维坐标(即离散点云)。通过对波形进行分析,可以更加详细地了解物体的纵向结构,比如表面倾斜、粗糙度、反射率。本文采用改进的EM算法分解原始波形数据,并得到植被高度、林冠下地形、冠层体积、地表反射率、植被反射率、森林郁闭度来描述森林的水平和垂直结构特性。     

无人机遥感在我国森林资源监测中的应用动态

文章分析了无人机遥感技术在森林资源监测中的应用特点,总结了获取无人机遥感影像的技术流程.从利用无人机遥感影像获取林木几何参数、提取森林生物量信息、监测森林病虫害和森林消防4个方面阐述了无人机遥感技术在我国森林资源监测中的应用动态.在讨论无人机遥感技术在林业应用中具备成本低、效率高等优势的基础上,对无人机遥感技术在我国森林资源监测中的应用前景作了展望.