基于3S的森林资源与生态状况年度监测技术研究 本书特色
《基于"3S"的森林资源与生态状况年度监测技术研究》："广东省森林资源与生态状况综合监测技术"丛书
基于3S的森林资源与生态状况年度监测技术研究 目录
前言第1章 概述1.1 研究背景1.2 研究目的和意义1.3 发展概况1.3.1 国内发展概况1.3.2 国外发展概况1.3.3 存在的问题1.4 研究内容1.4.1 主要技术方法1.4.2 主要监测内容1.5 研究方法与技术路线第2章 遥感图像处理2.1 遥感数据源的选择2.1.1 遥感数据的适用范围2.1.2 地物波谱特性2.1.3 遥感数据选取分析2.2 去除条带噪声2.2.1 条带噪声的产生2.2.2 条带噪声去除分析方法2.2.3 插值法去除条带噪声2.3 大气校正2.3.1 大气校正的原理和方法2.3.2 基于FLAASH模型的大气校正2.3.3 基于ATCOR2模型的大气校正2.4 几何校正2.4.1 校正模型2.4.2 校正流程2.4.3 影响精度的主要因素2.5 地形校正2.5.1 物理模型2.5.2 经验模型2.5.3 半经验模型2.5.4 校正效果分析2.6 图像变换2.6.1 主成分变换2.6.2 缨帽变换2.6.3 傅立叶变换2.7 图像增强2.7.1 线性拉伸2.7.2 直方图均衡化2.7.3 比值增强2.8 图像融合2.8.1 IHS变换法2.8.2 小波变换法2.8.3 主成分分析(PCA)法2.8.4 Brovev变换法第3章 森林资源变化遥感监测及空间数据自动更新3.1 植物波谱特性及其变化规律3.1.1 植物光谱反射特性的共性3.1.2 影响植物光谱反射特性的主要因素3.2 植被指数3.2.1 比值植被指数3.2.2 归一化植被指数3.2.3 绿度植被指数3.2.4 土壤调节植被指数3.2.5 垂直植被指数3.2.6 其他植被指数3.3 植被变化多时相遥感特征分析3.3.1 基于单波段图像差值运算分析植被变化3.3.2 基于K-L变换分析植被变化3.3.3 多时相遥感特征与植被变化相关性分析3.4 森林资源空间变化信息自动检测3.4.1 变化信息的处理3.4.2 森林资源变化类型分析3.4.3 小班GIS数据与遥感信息集成分析3.4.4 影像特征因子的提取3.4.5 判别规则及阂值3.5 森林资源空间数据自动更新3.5.1 基于边缘检测的小班变化界线自动更新3.5.2 基于图像分割的小班变化界线自动更新3.5.3 结果分析3.5.4 用分割线更新小班界线3.6 目视解译3.6.1 波段重组3.6.2 建立解译标志数据库3.7 小结第4章 基于遥感信息的森林资源与生态状况定量估测4.1 森林郁闭度的遥感定量估测4.1.1 决策树模型基础4.1.2 CART决策树4.1.3 基于CART模型的森林郁闭度估测4.2 森林蓄积量的遥感定量估测4.2.1 用神经元网络估测森林蓄积量4.2.2 用岭回归估测森林蓄积量4.2.3 研究结论4.3 森林生物量的遥感定量估测4.3.1 森林生物量遥感模型4.3.2 基于多元回归模型森林生物量估测4.3.3 基于BP神经元网络森林生物量估测4.3.4 研究结论4.4 小结第5章 基于生长模型监测森林资源5.1 森林资源档案更新5.2 属性数据更新内容5.3 属性数据更新方法5.3.1 建立台账更新5.3.2 林分生长模型5.4 全林分生长模型5.4.1 固定密度的全林分模型5.4.2 收获表的编制方法5.4.3 可变密度的全林分模型5.4.4 静态与动态生长模型5.4.5 常见的林分生长模型形式5.4.6 林分生长模型的建立5.5 广东资源档案属性数据更新模型5.5.1 建模总体思路5.5.2 数据更新模型的建立第6章 基于专家系统监测森林资源与生态状况6.1 专家系统介绍6.2 知识库的建立6.2.1 地类6.2.2 森林郁闭度6.2.3 龄组6.2.4 生长类型6.2.5 生态功能等级6.2.6 森林自然度6.2.7 数据库逻辑检查6.3 软件实现6.4 结论第7章 基于VRS的DGPS-PI埴在年度监测样地数据采集中的应用7.1 基本概念7.1.1 GPS简介7.1.2 DGPS简介7.1.3 RTK简介7.1.4 PDA简介7.2 VRS简介7.3 DGPS.PDA在年度监测样地数据采集中的应用7.3.1 遥感外业建标7.3.2 林业建模、验证数据7.3.3 采集GCP7.3.4 面积求算7.4 主要软硬件设备7.5 Trimble GeoXT流动站实例应用7.5.1 系统参数配置7.5.2 坐标系统设置7.5.3 定制调查表格7.5.4 导航及定位7.5.5 野外数据采集7.5.6 数据导出……第8章 C/S结构的森林资源与生态状况年度监测信息管理系统第9章 B/S结构的森林资源信息共享平台第10章 基于大尺度遥感信息的森林生态宏观监测第11章 总结
基于3S的森林资源与生态状况年度监测技术研究 节选
《基于"3S"的森林资源与生态状况年度监测技术研究》提出了以“3S”技术为主要手段的森林资源与生态状况年度监测解决方案，主要内容包括：森林资源变化遥感监测及空间数据自动更新技术；综合应用决策树、神经网络、统计分析、生长模型、遥感模型、专家系统等技术进行属性数据智能监测，基于VRS的DGPS-PDA在森林资源监测中的应用研究，C/S、B/S结构的森林资源年度监测信息系统和共享平台设计与开发：基于大尺度遥感信息的森林生态宏观监测。《基于"3S"的森林资源与生态状况年度监测技术研究》积极推动了高新技术应用于年度森林资源监测的智能化、自动化、系统化、工程化。《基于"3S"的森林资源与生态状况年度监测技术研究》可作为林业调查、森林资源监测、环境监测等相关领域技术人员的参考用书，也可供从事林学、森林经理学相关专业的师生和科研人员参考。
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插图：1.1 研究背景森林是人类文明的摇篮，是人类和多种生物赖以生存和发展的物质基础。作为陆地生态系统的主体，森林不仅有巨大的林产品再生功能，而且具有调节气候、涵养水源、保持水土、净化空气、美化环境、防灾减灾、丰富生物多样性等重要的生态功能。森林是可再生的动态生物资源，随着林木的生长、森林经营与利用措施以及森林火灾、病虫害的影响，其数量、质量、结构和功能无时不在发生变化。森林资源与生态状况消长变化动态是国家、省（区）、市、县各级政府制定国民经济和社会发展规划、社会可持续发展战略、生态安全规划及编制林业规划计划、指导林业生产建设的重要依据。我国对森林资源监测工作十分重视。中共中央、国务院作出了《关于加快林业发展的决定》，决定明确指出：“在贯彻可持续发展战略中，要赋予林业以重要地位；在生态建设中，要赋予林业以首要地位”；“各级党委和政府要高度重视林业工作。建立完善的林业动态监测体系，整合现有监测资源，对我国的森林资源、土地荒漠化及其他生态变化实行动态监测，定期向社会公布”。广东省委、省政府发布《关于加快建设林业生态省的决定》，明确提出“创建林业生态县，建设林业生态省，构建国土生态安全体系和以生态经济为特色的林业产业体系，实现绿色广东及和谐广东”的宏伟目标，并提出了关于“加强对森林、野生动植物、湿地和红树林等资源及生态状况的动态监测，开展生态效益评价，及时掌握和定期发布全省林业与生态情况”的要求。目前，我国森林资源监测体系大致分为5类，一是国家森林资源连续清查（简称一类调查），二是森林资源规划设计调查（简称二类调查），三是森林作业设计调查（简称三类调查），四是年度森林资源专项调查（如沙化调查、石漠化调查、造林核查、林地征占用检查、采伐限额检查等），五是专业调查。上述5种调查方式各有特点，一类调查和二类调查主要是通过在某一具体年度内，通过开展一次本底调查，摸清当年年度森林资源与生态状况信息，提供每5年或每10年的资源动态变化信息。三类调查和年度核查是以某一特定范围或作业地段为调查对象，虽然能提供精度较高的调查结果，但调查范围具有局部性、微观性，无法满足宏观决策信息需要；专业调查具有基础研究性质，开展时间不固定、不确定。
