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(R²)为0.718,均方根误差(RMSE)为17.830 t/hm²;交叉验证精度P和RMSEcv分别为82.741%和18.874t/hm²。相较于实际样地(30m)尺寸下的估测结果,18m采样尺寸下的R²提高了1.989%,RMSE...     

基于低密度机载LiDAR和CCD数据的林分平均高提取

本文基于低密度的机载激光雷达(LiDAR)数据生成林区树冠高度模型(CHM),结合高分辨率CCD数码相机影像勾绘林分多边形,由改进的树冠识别算法提取林分平均树高。结果表明:全部有效数据林分总体精度达74.86%,刺槐精度达75.62%,油松精度达74.74% ,结果受点云密度影响,使得阔叶树种的精度稍高于针叶树种,因此,低密度激光雷达数据结合高分辨率CCD可以快速、准确地提取林分平均高。     

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。     

论林道网的技术评价

林道网的评价是对原有路网进行技术改造和森林开发中进行休道网规划设计工作的重要组成部分,不经过认真的评价,就难以作出林道网规划方案的科学决策。本文在深入研究林道网技术评价的基础上.提出并推荐使用林道网密度、适应性、顺达性、吻合性和平均车速等6项评价指标,从而使林道网的技术评价工作有了较完整的指标体系,以利于林道网的实际评价工作。     

基于机载小光斑全波形LiDAR的亚热带林分特征反演

【目的】研究通过集成波形信号处理、空间解析和重构建模以及综合波形信息提取方法,探索基于小光斑全波形LIDAR特征变量高精度反演林分特征的新方法。【方法】以江苏南部丘陵地区的亚热带天然次生林为研究对象,在预处理和分析小光斑全波形 LIDAR 数据的基础上,首先基于体元空间框架分解和提取波形的振幅能量信息,并构建伪垂直波形模型;然后,从中提取空间位置信息(即点云)及几何辐射变量,计算 LiDAR点云和波形特征变量,并通过相关性分析筛选特征变量;最后,结合地面实测林分特征参数构建反演模型并验证精度。【结果】1)各 LiDAR特征变量对 Lorey’s树高的敏感性最高,对蓄积量和地上生物量次之,对胸高断面积最低,而返回脉冲总能量和返回脉冲峰值点数对胸高断面积的敏感性却高于其他林分特征因子;在点云特征变量组中,平均高、高度百分位数及冠层上部的返回点云密度与各林分特征之间的相关性较高,而在波形特征变量组中,能量中值高度的均值、返回脉冲长度的标准差和冠层粗糙度的标准差与各林分特征之间的相关性较高;2) Lorey’s 树高的模型估算精度最高( RMSE为实测均值的7.26%),而蓄积量、地上生物量和胸高断面积的模型估算精度略低且较相近( RMSE为实测均值的15.91%～19.82%);模型自变量的数量都在3个以内,选中的自变量为高度百分位数、冠层返回点云密度、返回脉冲长度和冠层粗糙度的标准差;3)各林分特征实测值与交叉验证估算值的拟合结果表明, Lorey’s树高的拟合效果最好(R2=0.85),地上生物量(R2=0.68)和蓄积量(R2=0.59)次之,而胸高断面积(R2=0.45)最低;4) Lorey’s 树高、蓄积量和地上生物量的空间分布状况基本一致,源于它们内在的相关性;相比其他3个特征变量,胸高断面积的空间分布不够连续,这可能是由于其预测模型精度较低所致。【结论】各林分特征综合回归模型的拟合效果和精度都高于仅使用点云特征变量拟合模型的精度,表明了波形特征变量提取森林中下层信息的潜力。点云特征变量描述了森林冠层及上部的三维结构及密度信息,而波形特征变量则获得了森林冠层及以下部分完整的垂直分布和能量信息,二者互补可提升林分特征反演的精度。     

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。     

浅谈东北林区道路规划思想转变的必要性

基于林区可持续发展战略的高度,从东北林区道路规划理论、林区经济发展预测、道路功能转变的角度,分析了东北林区道路规划理念转变的必要性,提出林区道路规划指导原则,为解决东北林区道路规划问题提供参考.     

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。     

澳大利亚林区道路发展及启示

澳大利亚森林资源丰富,林区道路建设历史悠久,密集而发达的林区道路及其现有林道改进方案保证了澳大利亚森林道路的良性有序发展,保障了森林和木材资源的可持续、综合和有效利用.文中概述了澳大利亚林区道路发展现状,包括林区道路“用者自付”原则下的多元化投融资机制,以及林区道路的管理体制和机制、建设规划及建设规范等;分析了中国林业...     

点云密度对机载激光雷达林分高度反演的影响

以山东省泰安市徂徕山林场和重庆铁山坪林场为试验区,分别于2005年5月和2006年9月获取了低密度和高密度的LiDAR点云数据,分别进行了林分平均高的反演试验.通过两个试验区的对比,分析了不同点云密度对机载LiDAR数据反演林分参数的影响.结果表明:对于两种密度的点云数据,使用分位数法都可以很好地进行林分平均高的估计,高密度点云的反演结果略好一些,但二者结果差异不大;高密度的点云可以进行更小尺度的林分高估计和单木树高的估计,从而可以减少甚至避免对实地树高测量的依赖.     

国外林区道路发展现状及启示

林区道路是林业和区域发展不可或缺的基础设施。德国、奥地利等较早实现工业化的欧洲国家林道建设起步早, 现已形成了与本国林业生产作业体系相适应的完善的林道路网体系。奥地利林道密度已达到89 m/hm2, 德国超过100 m/hm2, 英国、法国、美国、加拿大、澳大利亚和新西兰等国家也具备了密集的林道路网体系, 而日本、印度、韩国和俄罗斯林道配置水平较低。文中概述了这些国家林区道路的发展现状和经验教训; 针对我国林区道路总量不足、等级低下等严重滞后问题, 提出合理提高林区道路密度和等级, 林道建设要科学规划合理配置、重视森林生态保护, 制定林道建设技术标准和规程, 减少对环境的负面影响等建议。     

基于GIS技术林区道路选线方案优化方法的研究

根据林区道路修建的有关信息 ,建立了基于GIS技术的林区道路路线方案设计流程 ,在此基础上 ,应用层次分析法 ,建立林区道路路线方案优化的层次结构模型 ,对影响林区道路选线的多因素进行了综合分析 ,提出了基于GIS技术林区道路选线方案优化流程。该方法将对林区道路的修建提供一定参考价值     

森林铁路改造砂石公路施工中的几点尝试

在森林铁路改造砂石公路施工过程中,对遇到一些具体问题谈了个人观点仅供参考.     

机载全波形 LiDAR 数据处理及林业应用研究综述

随着激光雷达技术的发展,近几年对小光斑全波形激光雷达数据处理方法及其应用的研究已成为国内外相关领域关注的热点。文中阐述小光斑全波形激光雷达的组成及数据特点,介绍波形数据的处理流程,并在此基础上概述小光斑全波形激光雷达波形数据在林业中的应用; 基于国内外研究现状,详细论述了波形分解和提取森林结构参数的理论及方法,分析了小光斑全波形激光雷达波形数据处理的局限性及其在林业中的应用前景。     

林区公路翻浆产生的原因和防治措施

论述了福建林区公路翻浆现象的危害性和形成原因,提出防治林区公路翻浆问题的主要措施。     

基于多源数据协同作业的森林信息提取研究进展

传统森林调查手段正逐渐被激光雷达、光学遥感及卫星遥感等新兴的遥感技术所代替。随着研究的不断深入,单一遥感数据源往往难以满足高精度的森林信息提取需求。因此,文中以激光雷达为研究主体,综述摄影测量、高光谱遥感及卫星遥感等多种遥感技术在森林信息提取中不同遥感技术协同作业的研究进展。相较于单一数据源,多源数据协同作业在森林结构参数提取、生物量估测以及树种识别等领域均有明显优势。结合目前的研究工作,从数据获取成本、获取方式、多源数据融合、配套软件及系统构建等方面展望了多源数据协同作业方式的发展趋势。     

合成孔径雷达数据估测森林生物量研究综述

合成孔径雷达（SAR）技术以其独特的成像机理及其全天候全天时成像能力,在森林生物量估测方面发挥着越来越重要的作用。首先对森林生物量SAR估算机理和方法进行介绍,然后分析主要的影响因素,最后指出今后的发展趋势。     

基于工程造价比较法的森林公园道路设计方案选优——以东莞市森林公园的园区道路建设为例

文章以东莞市4个森林公园的园区道路建设案例,采用数理统计的方法,分析了公开招投标项目中施工图预算的量价关系,阐述降低园区道路建设成本的科学方法,最后提出如何用工程造价比较法判断森林公园道路勘测设计的经济合理性。     

小光斑激光雷达数据估测森林树高研究进展

小光斑激光雷达可以同时获得森林的垂直及水平结构参数,因光斑直径较小,可以做到森林单木结构参数的准确估计,进而推广到样方甚至更大区域森林结构参数的估计,近年来在林业中得到广泛应用。文中主要从树高估计方面对小光斑激光雷达在林业中的应用进行研究,通过对先前类似文献进行归纳总结发现,在小光斑激光雷达估测森林树高方面仍存在着一些问题,从而限制了森林树高估测精度的提高,如点云分类算法、点云密度、森林郁闭度、单木的准确分割等,还对小光斑激光雷达估计森林树高中所存在的问题进行了概括,并提出了改进建议。     

基于森林清查资料的中国森林植被碳储量

利用第七次全国森林资源连续清查数据,以回归模型估计法作为乔木林生物量的主要计算方法,以树种含碳率作为生物量转换为碳储量的系数,从单木归并到样地,从样地加权平均至省级区域,估算乔木林碳储量;以加权平均转换系数估算疏林地、散生木和四旁树的碳储量,以模型法估算竹林、灌木林的碳储量。结果表明:中国森林植被碳储量主要集中在西南和东北两大区;乔木林是中国森林植被碳储量的主体;人工林碳储量在中国乔木林碳储量中比例超过15%;阔叶树的碳储量和碳密度均大于针叶树。