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森林生态系统碳储量及碳通量遥感监测研究进展 总被引：1，自引：2，他引：1
在全球CO2浓度持续增加导致气候变暖的背景下,森林生态系统碳储量及碳通量遥感大尺度监测成为关注热点。文中深入分析了当前国内外卫星遥感观测技术对森林碳循环评估的2种途径:1）基于遥感手段估算森林生物量并推算森林碳储量,通过碳储量变化确定森林生态系统的CO2通量。归纳各类森林生物量遥感估算方法的原理及优缺点,系统评述各类方法在大区域森林碳储量估算中存在的不确定性。2）基于CO2温室气体观测卫星遥感数据,定量监测森林生态系统与大气CO2通量,基于交换的CO2通量推算森林碳储量变化。归纳遥感手段观测森林生态系统与大气CO2通量的主要数据、方法及优缺点,系统评述各类数据及方法在森林CO2通量时空变化特征监测、森林碳储量估算等方面取得的进展,重点分析专用CO2浓度监测卫星数据,尤其是我国自主碳卫星数据在CO2柱浓度反演算法研究以及不同数据源之间的对比、验证和同化研究等方面取得的进展,总结专用温室气体遥感观测数据在森林碳储量及碳通量监测方面的优势。提出利用遥感手段进行森林生态系统碳循环定量监测的研究展望。 相似文献
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在景观尺度,德国的GISCAME把权属、经营措施等森林经理学方法对森林功能与服务的影响加入到森林多目标规划中,对多权属区域森林多目标权衡分析具有重要意义。以生物量规划为例,该平台引入一种提高生物量和生态服务价值在时间和空间上动态权衡的土地利用策略模型,通过生长与收获模型结合的评估方法,解决了小班经营决策和区域规划目标不统一的问题,用情景分析来检验不同措施选择在应对气候变化和生物量增加要求上的差异。从森林经营管理的角度来看,该系统在生长与收获模型、森林调查数据、权属转换率、可及性、保护等级、皆伐或者间伐经营措施改变等方面还存在不确定性假设问题。为将GISCAME平台引进到我国森林经营管理中还需要加强嵌套精准模拟和景观资源可及性等问题研究,系统探索森林权属功能潜力及森林保护等级功能潜力数量差异,为森林景观精准规划与经营管理提供科学参考。 相似文献
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《林业工程学报》2017,(4)
卫星林火监测作为森林火灾预防和扑救工作的重要方法,在我国森林防火工作中得到广泛推广和应用。基于卫星监测研究全国各省份的林火热点分布规律以及热点集中区域的气象因子与火灾频率的关系,以我国各地区2010—2015年春季森林防火期(3月1日—6月1日)的卫星监测热点数据为研究对象,分析我国各省林火的年际变化及区域分布特征;通过提取火场时空因子,结合当年气象数据,建立热点集中区域的火灾趋势回归模型。结果表明,卫星监测热点统计的森林火灾次数与当地林业局统计的火灾数据吻合度高。2010—2015年春季林火热点从整体趋势上看,森林火灾的热点数量在逐年递减,主要集中在中国的西南部区域,最多的省份为云南省,占林火热点总数的20%;其次为四川省,占林火热点总数的13%。云南省的春季林火次数多元回归方程,复相关系数R=0.838**;四川省的春季林火次数多元回归方程,复相关系数R=0.744*,回归模型都达到了显著水平。卫星监测热点用于林火监测,可以高精度统计森林火灾次数,回归模型对于林火的预测预报具有一定适应性,为森林火灾发生预测预报提供数据支持。 相似文献
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无人机激光雷达与摄影测量林业应用研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
《林业科学》2017,(7)
森林空间结构及动态变化规律对森林经营管理、生态环境建模等具有重要意义,无人机激光雷达与摄影测量能够获取丰富的森林空间结构和类型信息,在单木、林分尺度森林环境长时间序列监测方面具有无可比拟的优势。无人机激光雷达系统一般搭载多回波/全波形激光扫描仪,配备高精度全球导航卫星系统惯性测量单元(GNSSIMU)等传感器,以保证激光脉冲回波信号的几何定位精度。无人机摄影测量系统通常搭载可见光(RGB)/多光谱相机,配备低精度GNSSIMU,通过高重叠率航片的三维重建算法自动解算航片内外方位元素,生成具有相对参考坐标的图像及点云,采用地面控制点(GCPs)、参考影像等方式进行几何精校正,对于连续覆盖的森林区域,使用高精度GNSS、稳定平台等可以提高图像匹配精度。通过单木分割法可以提取单木结构信息,从激光雷达点云或摄影测量重建点云中识别树冠顶点、树冠边界、位置等属性,也可以将点云投影到体元空间或者生成冠层高度模型(CHM),在此基础上识别单木特征。林分结构信息提取常采用高度分布法,从点云中直接计算高度分位数、回波指数等点云特征量,或者按照指定的高度间隔生成频率或强度合成波形,计算波形分位数、波形前沿、波形后沿等波形特征量,根据点云特征量、波形特征量与地面测量值之间的关系估测森林结构参数。激光雷达点云和摄影测量重建点云均能用于提取林下地形,对于低郁闭度区域二者相差不大,对于高郁闭度区域摄影测量重建点云提取的林下地形精度较低。多时相无人机激光雷达和摄影测量相结合,可以监测人工修枝、择伐、火灾、病虫害等引起的森林结构变化以及枝叶生长、落叶等物候变化。无人机激光雷达与摄影测量提取的森林结构参数精度受采集方式、数据处理算法、森林生长季节、地形等因素影响,尚未形成适合林业推广应用的成熟技术体系。无人机系统飞行应当遵照国家/当地法律法规以及相关规定条款的约束,我国按照空机质量、起飞全重等指标对无人机进行分类管理。未来无人机数据获取与处理系统将更加智能化、微型化、低成本化,更好地满足林业应用业务需求。 相似文献
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基于模拟退火算法逆转搜索的森林空间经营规划 总被引：1，自引：0，他引：1
《林业科学》2019,(11)
【目的】研究逆转搜索策略对模拟退火算法性能的提升作用,为复杂森林经营规划问题的优化求解提供技术支撑。【方法】以大兴安岭塔河林业局盘古林场森林空间收获安排问题为例,以模拟退火算法1-邻域和2-邻域技术为基础构建逆转搜索过程,并将其应用于具体的森林经营规划实践。规划模型以10年规划期内的木材均衡收获为目标函数,根据经营措施选用不同空间约束形式,对抚育措施采用面积限制模型,对皆伐措施采用单位限制模型,2种模型均满足3年的绿量约束期。【结果】对于最小化森林经营规划问题而言,逆转搜索中不同邻域间的交互次数对规划结果影响不显著,但其平均目标函数值均显著低于传统模拟退火算法1-邻域(P001)和2-邻域(P001),而算法优化时间分别比1-邻域和2-邻域增加约5和2倍,逆转搜索策略具有显著的优越性能和广泛的应用前景;最优森林经营方案表明,整个规划期(10年)内预计可收获木材约500×10~5m~3,其中抚育出材量312×10~5m~3,抚育林分面积占林场总面积的1094%,皆伐出材量188×105m3,皆伐林分面积占林场总面积的102%,该方案能够满足森林可持续经营的目标。【结论】逆转搜索是一种高效、稳定的优化求解技术,能够满足复杂森林经营规划问题的需要,可为森林经营方案的编制提供技术支撑。 相似文献
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【目的】利用多极化星载SAR数据,分析后向散射强度比值影像的概率密度分布特征,融合后向散射强度信息和影像空间上下文信息,提出一种具有较高检测正确率及较低虚警率和漏警率的森林覆盖变化检测方法,为多极化SAR卫星数据的业务化应用提供技术支撑。【方法】将"2期分别分类森林覆盖变化检测法"(CBFC)与"贝叶斯最大期望-马尔科夫随机场(EM-MRF)变化检测法"相结合,首先采用阈值分割法分别对2期多极化SAR影像进行森林-非森林分类得到初始森林覆盖变化图,然后以初始森林覆盖变化图作为训练数据对多极化比值影像进行Fisher特征变换和EM-MRF分类处理,2个时相的HH、HV极化比值影像经Fisher特征变换转化为一个综合差异影像,输入EM-MRF进行迭代分类得到森林覆盖变化检测结果。以黑龙江省逊克县为试验区,以2期ALOSPALSAR双极化数据为SAR遥感数据,以对2期Landsat-5影像、高空间分辨率遥感影像进行目视解译得到的森林覆盖变化图为参考,对本研究提出方法的有效性与CBFC方法及直接用CBFC提取的森林覆盖变化检测图掩膜EM-MRF地表覆盖变化检测图方法(CBFC-EM-MRF)进行比较评价。【结果】通过Fisher特征变换得到的差异影像可有效增强森林覆盖变化、未变化类别的对比度;CBFC通过阈值分割法进行森林-非森林分类,提取的森林覆盖变化图中出现很多面积很小的虚警检测,漏警率也很高,而本研究提出方法通过MRF加入影像空间上下文信息,提高了检测结果的空间连贯性,森林覆盖变化检测虚警率为1.58%,漏警率为11.87%,正确率为98.36%,检测效果和精度明显优于CBFC和CBFC-EM-MRF。【结论】多极化星载SAR森林覆盖变化检测方法具有收敛性好、检测结果可信度高、需要用户交互较少等特点,对我国高分三号及未来其他多极化SAR卫星的森林资源监测业务应用具有重要参考价值。 相似文献
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随着科学技术的发展，许多高新技术已经应用到森林防火领域。建立天山西部林区森林防火监测体系，是解决林区信息不通畅、信息处理手段单一、森林防火监控不利等问题的有效途径。根据天山西部林区的特点，结合先进的技术手段，天西林区的森林防火监测体系建设的理想目标是：建立森林防火指挥中心；建立覆盖全林区的森林防火计算机网络系统；建立林火卫星监测系统；建立森林防火业务数据库； 相似文献
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减少森林砍伐和退化机制中的碳评估探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
涉及森林的气候行动能够最直接地降低大气二氧化碳的增长速度, 并可以最低代价赢得在其他工业部门发展减排技术的时间。通过在发展中国家实施REDD+, 能够显著地减少温室气体排放。在监测、报告和核查(MRV)温室气体排放上存在的技术问题, 以及渗漏、额外性和永久性等政策问题, 是REDD+程序中最主要的障碍。为了实现全球气温升高不超过2℃临界点的目标, 需要国际体系和组织、各国政府和私营部门发挥重要的作用, 需要各国加强建设监测、报告、核查森林碳储量的能力, 需要开发和利用地面测量碳储量计算模型和卫星遥感数据判读转化技术。文中介绍了对实现REDD+可能有重大贡献的国际体系和组织的最新动态以及国家级MRV系统的特征, 探讨了实现全球森林碳评估的途径以及卫星数据在森林碳评估中的应用等, 提出了我国在参与REDD+活动中存在的挑战和应该采取的对策。 相似文献
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我国林火监测体系发展现状探析 总被引：1，自引：0，他引：1
《绿色科技》2016,(12)
指出了林火监测是森林防火工作中非常重要的环节之一,是及时发现火情、科学扑救森林火灾的重要手段。介绍了林火监测在火灾预防和扑救中的重要性,详细阐述了现有林火监测手段的技术方法和应用现状,具体分析了卫星监测、航空监测、近地面观测和地面巡逻各监测手段的优越性及其局限性,并对今后我国林火监测体系的发展进行了展望。 相似文献
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以总结北京林业大学精准林业北京市重点实验室研发团队20余年来创建新一代国家森林资源调查监测体系的工作为主线,侧重讨论以下主要问题:1)创建陆表系统逐级互联网+3S技术规划、区划到国家—省域—县域(林场)—乡镇(营林区)—村(街道,林班)—户(小班)的地类、植被覆盖类型、面积逐级严密平差体系;2)研制以3D激光扫描和任意摄影为主导的卫星载、无人机载、车载、固定式、背负式、手持式森林观测仪器体系;3)以小样本、县域300个左右5～9株树微样地或3D电子角规精测异质化小班为基础,研建林木与立地环境之间的预测预报反演模型,主导树种材积、蓄积、生物量、碳储量、生长量、固碳量(碳增量)及其转换模型;4)研建面向森林资源调查监测、规划设计、经营作业、制图建库、造林采伐、择伐经营的新一代森林经理平台。 相似文献
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森林控制着全球碳循环的动态,而森林地上生物量是固碳能力的重要标志,是评估森林碳收支的重要参数,是系统发挥其它生态功能的物质基础。基于任何单一的方法,如森林资源清查资料方法、遥感模型反演方法、通量观测法以及生态模型方法等均无法高效地刻画森林地上生物量及其动态变化信息。基于此,提出改进森林地上生物量估测精度的时空连续性的新思路和新方法,即基于已有的多模式遥感数据及产品、森林生态过程时空动态知识和各种地面连续观测数据提取的时空动态特征,采用同化算法进行遥感信息动态建模,生成高精度、时空连续、物理量一致的森林地上生物量及其动态变化产品。 相似文献
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面向集成多监测平台的森林火灾监测信息系统设计 总被引：1，自引：0，他引：1
随着空间卫星监测、空中飞机巡护、瞭望台定点观测、地面巡护等各类监测平台在林火监测工作中的迅速推广应用,建立以信息技术为核心、集成多种监测平台的森林火灾综合监控体系变得越来越迫切。作为森林火灾综合监控体系中的重要组成部分,森林火灾监测信息系统也必须具备集成多种监测平台的能力。本文从森林火灾监测的业务需求出发,探讨了森林火灾监测信息系统的总体框架,分析了集成多平台的信息系统的各组成部分,认为可以基于中间件和应用服务组件方式实现各类监测平台与系统的集成,使各类监测平台的监测结果有机地结合,共同为林火监测服务。 相似文献