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機載激光雷達森林資源調查與監測

  • 作者：李春干//李振//代華兵|責編:李秀偉
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030751270
  • 出版日期：2023/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：311
人民幣：RMB 298 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是著者近年來提出並實踐的天空地一體化森林資源調查監測新技術體系的系統總結。在綜述中國森林資源調查歷史、現狀和發展趨勢的基礎上，主要介紹了新技術體系總體方案設計、機載激光雷達工作原理和森林參數估測的物理基礎、地面樣地調查和機載激光雷達數據獲取與處理、森林空間信息精細化提取和基本屬性準確識別、機載激光雷達大區域森林參數估測模型、機載激光雷達森林垂直結構分類、點雲密度和樣地大小及數量對機載激光雷達森林參數估測精度的影響、歷史調查資料挖掘和森林自然環境與經營管理屬性信息自動提取及新技術體系在廣西的實踐情況，基本涵蓋了新技術體系的各個方面，尤以機載激光雷達大區域森林參數估測模型和森林垂直結構分類為重點，可為森林資源調查與監測理論技術研究提供方法學參考。
    本書強調理論與實踐相結合，適合從事森林資源和生態狀況調查與監測的科技人員、研究生閱讀參考。
作者介紹
李春干//李振//代華兵|責編:李秀偉
目錄
第1章  中國森林資源調查：歷史、現狀與發展趨勢
  1.1  中國森林資源調查隊伍的發展
  1.2  中國森林資源調查監測技術體系構成
  1.3  中國森林資源調查技術的發展
    1.3.1  目測調查
    1.3.2  航空目測調查
    1.3.3  以小班為基礎的抽樣調查
    1.3.4  以地形圖為基礎的小班調查
    1.3.5  以高分衛星遙感圖像為基礎的小班調查
  1.4  中國森林資源調查技術的最新進展
  1.5  中國森林資源調查技術的發展趨勢
    1.5.1  超高空間解析度衛星遙感影像+機載激光雷達的大區域森林資源調查應用
    1.5.2  低空無人機廣泛用於中小區域森林資源調查
    1.5.3  地基和移動激光雷達
  參考文獻
第2章  天空地一體化森林資源調查監測新技術體系總體方案
  2.1  調查內容與小班調查因子設置
    2.1.1  小班調查目的和內容
    2.1.2  小班調查因子設置
  2.2  新技術體系的總體技術路線
  2.3  新技術體系的技術構成
    2.3.1  基於高分遙感圖像的森林空間和基本屬性準確提取技術
    2.3.2  機載激光雷達森林參數準確估測技術
    2.3.3  小班自然環境和經營管理屬性信息自動獲取技術
    2.3.4  技術標準和支撐軟體
  2.4  新技術體系的實現路徑
  2.5  成果產品體系設計
  2.6  新技術體系與現行技術體系的比較優勢
    2.6.1  小班調查內容的豐富性
    2.6.2  小班信息獲取質量的可控性
    2.6.3  調查成果的豐富性
    2.6.4  新技術體系的技術經濟優勢
  參考文獻
第3章  機載激光雷達工作原理和森林參數估測的物理基礎
  3.1  機載激光雷達森林資源調查發展簡史
  3.2  機載激光雷達工作原理
    3.2.1  激光雷達測距原理
    3.2.2  機載激光雷達測量系統
    3.2.3  幾種感測器的工作方式和技術參數
  3.3  機載激光雷達森林參數估測的物理基礎
    3.3.1  樣地尺度的激光點雲分佈
    3.3.2  樣地尺度LiDAR變數與森林參數的相關性
  3.4  面積法機載激光雷達森林參數估測與製圖的流程
  3.5  森林參數製圖
  參考文獻
第4章  地面樣地調查和機載激光雷達數據獲取與處理
  4.1  研究區概況
    4.1.1  研究區分區
    4.1.2  高峰林場試驗區概況
    4.1.3  南寧地區概況

    4.1.4  東部地區概況
    4.1.5  西部地區概況
  4.2  顧及成本效率的樣地布設與調查
    4.2.1  樣地布設
    4.2.2  樣地設置與調查
    4.2.3  樣地精確定位
    4.2.4  樣地調查時間
    4.2.5  樣地布設和定位的若干問題
  4.3  機載激光雷達數據獲取和預處理與變數提取
    4.3.1  機載激光雷達數據獲取過程及技術標準
    4.3.2  機載激光雷達數據產品生產
    4.3.3  LiDAR變數提取
  4.4  樣地調查與激光雷達掃描時間不同步的樣地森林參數調整
    4.4.1  樣地調查與激光點雲數據獲取時間的差異性分析
    4.4.2  林分生長模型的建立
    4.4.3  樣地調查數據調整
  4.5  不同感測器激光點雲統計特徵的差異
    4.5.1  各種激光雷達感測器覆蓋範圍及其性能
    4.5.2  樣本組織和數據檢驗方法
    4.5.3  不同感測器和不同數據處理團隊的LiDAR變數的差異
    4.5.4  感測器不同時森林參數估測模型構建策略
  4.6  全林實測小班調查
  參考文獻
第5章  森林空間信息精細化提取和基本屬性準確識別
  5.1  基於航空圖像的樹種準確快速識別
    5.1.1  遙感圖像樹種目視解譯的物理基礎
    5.1.2  航空圖像樹種目視解譯決策樹
    5.1.3  遙感圖像目視解譯方法
    5.1.4  樹種識別精度檢驗方法
  5.2  幾種亞米級解析度衛星圖像目視解譯的樹種可分性
  5.3  基於航空圖像的小班精細化區劃
    5.3.1  小班區劃方法和標準
    5.3.2  小班區劃精度檢驗
  5.4  應用冠層高度模型修正小班區劃
  5.5  基於航空圖像的小班基本屬性準確識別
    5.5.1  小班基本屬性識別方法步驟
    5.5.2  小班基本屬性識別的難點
  5.6  高分衛星遙感圖像森林變化檢測與小班數據更新
    5.6.1  森林變化遙感檢測演算法
    5.6.2  森林變化遙感檢測實現步驟
    5.6.3  小班圖修正
  5.7  森林小班區劃和基本屬性識別技術發展趨勢
    5.7.1  航空圖像樹種目視解譯決策樹和樹種解譯的深度
    5.7.2  小班區劃和基本屬性自動化的識別
    5.7.3  小班界線的修正
  參考文獻
第6章  機載激光雷達大區域森林參數估測模型
  6.1  機載激光雷達大區域亞熱帶森林參數估測的普適性經驗模型
    6.1.1  機載激光雷達森林參數估測模型研究進展
    6.1.2  普適性經驗模型的建立方法

    6.1.3  普適性經驗模型的表現
    6.1.4  普適性經驗模型的可靠性
  6.2  利用變數組合窮舉法建立機載激光雷達森林參數估測普適性模型
    6.2.1  普適性模型的研究進展
    6.2.2  變數組合窮舉法普適性模型的確定方法
    6.2.3  變數組合窮舉法普適性模型的表現
    6.2.4  變數組合窮舉法普適性模型的可靠性
  附件A  86個模型的LiDAR變數組合
  6.3  機載激光雷達森林參數估測的相容性模型
    6.3.1  相容性模型及研究進展
    6.3.2  基於誤差變數聯立方程組的相容性模型建立方法
    6.3.3  獨立模型與相容性模型比較
    6.3.4  有關相容性模型的若干問題
  6.4  基於垂直結構分層的機載激光雷達森林參數估測
    6.4.1  機載激光雷達森林參數分層估測及其存在的問題
    6.4.2  林分垂直分層與垂直結構類型
    6.4.3  不同垂直結構類型的差異性分析與聚類
    6.4.4  基於垂直結構分層的森林參數估測模型
    6.4.5  森林垂直結構分層對森林參數估測精度影響的機理
    6.4.6  基於垂直結構分類的森林參數估測應用策略
  6.5  機載激光雷達大區域亞熱帶森林中灌木層和草本層生物量估測
    6.5.1  灌木層和草本層生物量激光雷達估測研究進展
    6.5.2  灌木層和草本層生物量估測模型構建方法
    6.5.3  灌木層和草本層生物量估測模型的表現
    6.5.4  灌木層和草本層生物量估測的影響機制
  6.6  森林參數估測結果與小班全林實測結果的比較分析
    6.6.1  西部地區森林參數估測模型
    6.6.2  全林實測小班數據和比較方法
    6.6.3  森林參數LiDAR估測結果與全林實測結果的比較
  參考文獻
第7章  機載激光雷達森林垂直結構分類
  7.1  森林垂直結構的定義及其生態學和林學意義
  7.2  森林垂直結構分類研究進展
  7.3  森林垂直結構分層定義
  7.4  基於偽波形的森林垂直冠層信息提取
  7.5  森林全冠層垂直結構分類
    7.5.1  全冠層垂直結構分類規則
    7.5.2  樣地的垂直分層目視解譯和分類精度檢驗
    7.5.3  全冠層垂直結構分類的可靠性
  7.6  森林喬木層垂直結構分類
    7.6.1  喬木層垂直結構類型的定義
    7.6.2  喬木層垂直結構分類規則
    7.6.3  喬木層垂直結構類型分類精度與不同林層的檢驗精度
    7.6.4  喬木層分類規則可推廣性的製圖檢驗
  7.7  機載激光雷達森林垂直結構分類的若干問題
    7.7.1  偽波形的生成
    7.7.2  冠層信息提取
    7.7.3  分類規則的構建
    7.7.4  分類規則的普適性
  參考文獻

  附件B  模式剖面與全冠層垂直結構分類規則
第8章  點雲密度和樣地大小及數量對機載激光雷達森林參數估測精度的影響
  8.1  點雲密度對機載激光雷達森林參數估測的影響
    8.1.1  點雲密度對森林參數估測精度影響的研究進展
    8.1.2  點雲密度效應分析方法
    8.1.3  點雲密度效應的表現
    8.1.4  點雲密度對LiDAR變數和森林參數估測精度影響的機理
    8.1.5  機載激光雷達大區域森林資源調查監測應用的點雲密度
  8.2  樣地面積對機載激光雷達森林參數估測精度的影響
    8.2.1  樣地面積對機載激光雷達森林參數估測精度影響的研究進展
    8.2.2  樣地面積效應分析方法
    8.2.3  樣地面積效應的表現
    8.2.4  樣地面積對LiDAR變數和森林參數估測精度影響的機理
    8.2.5  機載激光雷達大區域森林資源調查監測應用最適宜的樣地面積
  8.3  樣地數量對機載激光雷達森林參數估測精度的影響
    8.3.1  樣地數量對機載激光雷達森林參數估測精度影響的研究進展
    8.3.2  樣地數量效應分析方法
    8.3.3  樣地數量效應的表現
    8.3.4  樣地數量對LiDAR變數和森林參數估測精度影響的機理
    8.3.5  機載激光雷達大區域森林資源調查監測應用中最少的樣地數量要求
  參考文獻
第9章  歷史調查資料挖掘和森林自然環境與經營管理屬性信息自動提取
  9.1  DEM地形分析和地貌區劃
    9.1.1  DEM重採樣和地形分析
    9.1.2  地貌區劃
  9.2  歷史調查資料與經營管理資料的整理和標準化
    9.2.1  歷史調查資料整理和標準化
    9.2.2  林地保護利用規劃成果材料整理和標準化
    9.2.3  經營管理資料整理
    9.2.4  其他輔助資料收集與整理.
  9.3  小班屬性信息自動提取演算法
    9.3.1  柵格信息提取
    9.3.2  矢量信息提取
  9.4  小班屬性信息自動提取的實現
    9.4.1  各類小班屬性信息提取的參考數據源
    9.4.2  軟體實現
  參考文獻
第10章  天空地一體化森林資源調查監測新技術體系的廣西實踐
  10.1  廣西第五次森林資源規劃設計調查的過程
    10.1.1  概念設計
    10.1.2  高峰林場小區域試驗
    10.1.3  南寧市應用試點
    10.1.4  試點總結與全面推廣應用
  10.2  調查質量
    10.2.1  調查成果的豐富程度
    10.2.2  調查精度
    10.2.3  調查質量的可控性
  10.3  人員投入和調查工期
    10.3.1  現行技術體系的人員投入和調查工期
    10.3.2  新技術體系的人員投入和調查工期

  10.4  調查費用
    10.4.1  自治區本級財政投入
    10.4.2  地方財政投入
  10.5  新技術體系的技術經濟可行性
  10.6  新技術體系實踐中存在的問題及對策
    10.6.1  機載激光雷達數據獲取工期的難可控性
    10.6.2  高空間解析度遙感圖像的可獲性
    10.6.3  航空影像目視解譯的困難性
    10.6.4  樣地調查錯誤的避免
  參考文獻
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