從2010年至2020年,在國家國防科技工業(yè)局、中共安徽省委軍民融合發(fā)展委員會(huì)辦公室 (安徽省國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)辦公室)、安徽省教育廳等有關(guān)部門的大力支持下,滁州學(xué)院、安徽師范大學(xué)、安徽省高分辨率對地觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品與軟件研發(fā)中心、滁州學(xué)院安徽省院士工作站、2018安徽省省屬高校國產(chǎn)衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)軍人才團(tuán)隊(duì)等單位和平臺(tái)充分發(fā)揮多專業(yè)、多部門優(yōu)勢,組成研發(fā)團(tuán)隊(duì),利用國產(chǎn)民用高分辨率對地觀測系統(tǒng)開展江淮分水嶺地區(qū)林地資源監(jiān)測研究。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,先后有30多位專業(yè)技術(shù)人員與工作人員參與本項(xiàng)工作,利用遙感及地理信息系統(tǒng)技術(shù),結(jié)合現(xiàn)有成果、基礎(chǔ)工作及江淮分水嶺區(qū)域特點(diǎn),對該區(qū)域林地資源的總體現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)變化情況,開展了全方位的遙感監(jiān)測和系統(tǒng)集成,形成了大量有價(jià)值的成果。滁州學(xué)院陳冬花教授、安徽師范大學(xué)李虎教授組織匯總編寫本書,本書不僅是對高分專項(xiàng)區(qū)域應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化工作的一個(gè)總結(jié),而且是對各個(gè)研究內(nèi)容成果的匯總,更是全體研究人員集體智慧的結(jié)晶。
我國的陸地衛(wèi)星自“十一五”以來,在民用航天、高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)、空間基礎(chǔ)設(shè)施等重大工程牽引下,在規(guī)模上已穩(wěn)居全球第二位,在衛(wèi)星數(shù)據(jù)性能、質(zhì)量、類型、服務(wù)能力等方面也緊跟美歐,取得了巨大進(jìn)展,為其應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。陸地衛(wèi)星應(yīng)用是基于天空地一體化數(shù)據(jù)獲取、對地球系統(tǒng)的定量化感知、大數(shù)據(jù)運(yùn)營以及多學(xué)科交叉、多領(lǐng)域集成,與衛(wèi)星通信/導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)、人工智能、地理信息等手段融合,可及時(shí)、精準(zhǔn)地提取和反演相關(guān)重要參數(shù)(如大氣/地球物化參數(shù)、植被生化參數(shù)等)并挖掘其關(guān)聯(lián)性和推導(dǎo)時(shí)空變化規(guī)律,對政府部門信息獲知精確化、輔助決策精準(zhǔn)化和實(shí)施治理精細(xì)化,以及大眾消費(fèi)升級和精致生活具有重要支撐作用,是典型的高技術(shù)服務(wù)業(yè)。但是,我國的陸地衛(wèi)星應(yīng)用和空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展還相對滯后于衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè),需要深入挖掘行業(yè)、地方和大眾需求,聚焦具體應(yīng)用場景,突破相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。
近年來,中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長的雙重壓力對國家資源環(huán)境的影響程度超過了歷史上的任何時(shí)期。為了保證國家資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,如何準(zhǔn)確及時(shí)地對自然資源進(jìn)行有效監(jiān)管,進(jìn)而指導(dǎo)人們正確開發(fā)利用自然資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,已成為國家決策部門和國內(nèi)外科學(xué)家普遍關(guān)注的問題。江淮分水嶺地區(qū)在森林地理分區(qū)屬于亞熱帶常綠闊葉林帶的安徽中部北亞熱帶落葉、常綠闊葉林混交林地帶。該區(qū)域是長江、淮河流域的分界線,狀如“脊背”,在長三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局中占有重要地位。江淮分水嶺地區(qū)屬秦嶺、大別山向東的延伸部分,因其獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候條件,擁有豐富的農(nóng)業(yè)資源,是安徽省乃至全國重要的糧棉基地,但同時(shí)旱澇災(zāi)害多發(fā)。擴(kuò)大和保護(hù)森林資源,對于該地生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與保育,促進(jìn)當(dāng)?shù)氐拿撠氈赂缓蜕鐣?huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。同時(shí),江淮分水嶺地區(qū)在“長江經(jīng)濟(jì)帶”中具有重要的戰(zhàn)略地位,具有創(chuàng)新活躍強(qiáng)勁、制造特色鮮明、生態(tài)資源良好、內(nèi)陸腹地廣闊等優(yōu)勢。在該區(qū)域開展以林地資源監(jiān)測為主的國產(chǎn)陸地衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和示范,對于推進(jìn)省級/地市級政務(wù)信息化聯(lián)動(dòng)建設(shè)、探索大眾空間信息應(yīng)用和數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展新模式、促進(jìn)長三角區(qū)域一體化具有重要意義。
從2010年至2020年,在國家國防科技工業(yè)局、中共安徽省委軍民融合發(fā)展委員會(huì)辦公室 (安徽省國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)辦公室)、安徽省教育廳等有關(guān)部門的大力支持下,滁州學(xué)院、安徽師范大學(xué)、安徽省高分辨率對地觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品與軟件研發(fā)中心、滁州學(xué)院安徽省院士工作站、2018安徽省省屬高校國產(chǎn)衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)軍人才團(tuán)隊(duì)等單位和平臺(tái)充分發(fā)揮多專業(yè)、多部門優(yōu)勢,組成研發(fā)團(tuán)隊(duì),利用國產(chǎn)民用高分辨率對地觀測系統(tǒng)開展江淮分水嶺地區(qū)林地資源監(jiān)測研究。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,先后有30多位專業(yè)技術(shù)人員與工作人員參與本項(xiàng)工作,項(xiàng)目各課題承擔(dān)單位克服了工作任務(wù)重、經(jīng)費(fèi)少、環(huán)境條件艱苦等種種困難,利用遙感及地理信息系統(tǒng)技術(shù),結(jié)合現(xiàn)有成果、基礎(chǔ)工作及江淮分水嶺區(qū)域特點(diǎn),對該區(qū)域林地資源的總體現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)變化情況,開展了全方位的遙感監(jiān)測和系統(tǒng)集成,形成了大量有價(jià)值的成果。項(xiàng)目完成的主要工作成果包括:
一、科研任務(wù)研究成果
(1)基于高分載荷的林地變化監(jiān)測軟件模塊與專題產(chǎn)品
基于高分衛(wèi)星載荷數(shù)據(jù),提出了一種基于高分二號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的林地變化監(jiān)測模型,并形成自動(dòng)提取軟件模塊,為暖溫帶落葉闊葉林林地變化監(jiān)測提供理論依據(jù)與算法借鑒。
(2)基于高分載荷的林地樹種識別軟件模塊與專題產(chǎn)品
基于高分衛(wèi)星載荷數(shù)據(jù),提出了一種基于高分五號和高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的暖溫帶落葉闊葉林樹種識別模型,并形成自動(dòng)提取軟件模塊,為暖溫帶落葉闊葉林樹種識別提供理論依據(jù)與算法借鑒。
(3)基于高分載荷的林分郁閉度估計(jì)軟件模塊與專題產(chǎn)品
基于高分衛(wèi)星載荷數(shù)據(jù),提出了一種基于高分一號和高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的森林郁閉度估計(jì)模型,并形成自動(dòng)提取軟件模塊,為暖溫帶落葉闊葉林森林郁閉度估計(jì)提供理論依據(jù)與算法借鑒。
(4)基于高分一號及高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的生物量估算軟件模塊與專題產(chǎn)品
為探究高分一號和高分六號衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)對生物量的估測效果,分析不同影像不同模型對生物量估測的適用性,以滁州市皇甫山自然保護(hù)區(qū)為研究區(qū),高分一號及高分六號影像為數(shù)據(jù)源,從影像中提取光譜信息、地形、紋理特征等共386個(gè)指數(shù)因子,結(jié)合實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù),根據(jù)不同樹種分別篩選出合適的建模因子作為模型自變量,建立多元逐步回歸模型,分析不同數(shù)據(jù)源對研究區(qū)中多樹種和單一樹種森林生物量估測的影響,同時(shí)引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)森林模型建立多樹種生物量估測模型。結(jié)果表明,應(yīng)用多元逐步回歸模型進(jìn)行不同樹種生物量建模,聯(lián)合數(shù)據(jù)優(yōu)于單一數(shù)據(jù)建模;分樹種建模結(jié)果馬尾松和麻櫟優(yōu)于多樹種建模,決定系數(shù)R2麻櫟>R2馬尾松>R2多樹種>R2濕地松;多樹種生物量估算中,聯(lián)合數(shù)據(jù)建立隨機(jī)森林模型效果最優(yōu),其次為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),多元逐步回歸模型效果最差。
(5)基于高分一號及高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的城市綠地信息提取軟件模塊與專題產(chǎn)品
基于高分衛(wèi)星載荷數(shù)據(jù),提出了一種基于高分一號和高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的城市綠地信息提取方法,并形成自動(dòng)提取軟件模塊,為暖溫帶城市綠地信息提取提供理論依據(jù)與算法借鑒。
二、建設(shè)任務(wù)研究成果
研制開發(fā)完成了以區(qū)域森林資源遙感監(jiān)測為主要業(yè)務(wù)主體的三個(gè)系統(tǒng):原型系統(tǒng)、業(yè)務(wù)化系統(tǒng)、移動(dòng)終端系統(tǒng)。
(1)原型系統(tǒng):“基于高分載荷的森林資源監(jiān)測原型系統(tǒng)”
該系統(tǒng)是面向林業(yè)管理部門、為區(qū)域林長制遙感監(jiān)測量身打造的綜合業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)行于Windows平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)對國產(chǎn)高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、信息提取、產(chǎn)品生產(chǎn),基于國產(chǎn)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)的林地信息識別、林地郁閉度估計(jì)、林種識別、生物量/NPP估算、林業(yè)資源信息統(tǒng)計(jì)與分析、森林資源消長動(dòng)態(tài)顯示與查詢,以及基于互聯(lián)網(wǎng)+云平臺(tái)的信息即時(shí)推送及同步更新、多形式用戶信息接收等功能,可以滿足林業(yè)部門專題產(chǎn)品生產(chǎn)需求。
(2)業(yè)務(wù)化系統(tǒng):“森林資源管理與服務(wù)平臺(tái)”
該系統(tǒng)形成“終端設(shè)備+市級林長森林資源管理與服務(wù)平臺(tái)運(yùn)營+市級林長制監(jiān)測服務(wù)專題產(chǎn)品”模式,構(gòu)建了市級林長制監(jiān)測體系,實(shí)現(xiàn)了森林資源二三維展示、現(xiàn)狀森林資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、林地工程統(tǒng)計(jì)與分析、森林資源消長動(dòng)態(tài)監(jiān)測等功能,為市級林長、地方林業(yè)局提供資源監(jiān)測、森林管護(hù)、增綠護(hù)綠督察、輔助決策等衛(wèi)星監(jiān)測服務(wù)。
(3)移動(dòng)終端系統(tǒng):“高分衛(wèi)星森林資源監(jiān)測移動(dòng)終端系統(tǒng)”
該系統(tǒng)是以森林資源管理與服務(wù)平臺(tái)為依托,結(jié)合移動(dòng)終端開發(fā)技術(shù),以林業(yè)信息化業(yè)務(wù)為目標(biāo),按照森林資源業(yè)務(wù)需求設(shè)計(jì)原則開發(fā)的森林資源監(jiān)測移動(dòng)端系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了基于云平臺(tái)+移動(dòng)終端模式的森林資源監(jiān)測的業(yè)務(wù)目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了“地圖操作”“應(yīng)用工具”“數(shù)據(jù)管理”“數(shù)據(jù)查詢”“人員管理”等功能,主要服務(wù)于林業(yè)工作人員,為用戶在野外實(shí)時(shí)定位、數(shù)據(jù)瀏覽、林業(yè)信息查詢統(tǒng)計(jì)以及數(shù)據(jù)采集等提供有效服務(wù)支持。用戶可隨時(shí)隨地、實(shí)時(shí)快速地獲取地區(qū)遙感影像和林業(yè)信息數(shù)據(jù),對林業(yè)信息進(jìn)行查詢和編輯,及時(shí)地對林業(yè)信息進(jìn)行采集和反饋。
三、示范應(yīng)用研究成果
(1)11類典型專題產(chǎn)品
包括:示范區(qū)遙感影像專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)基礎(chǔ)地理信息專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)林地光譜專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)林地動(dòng)態(tài)監(jiān)測專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)林分樹種識別專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)林分林地郁閉度提取專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)森林生物量估測專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)林地征占監(jiān)測專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)林長信息服務(wù)專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)綠地信息分布專題產(chǎn)品1套、示范區(qū)植被覆蓋度專題產(chǎn)品1套。
(2)3類原型系統(tǒng)及業(yè)務(wù)化系統(tǒng)
包括:基于高分載荷的森林資源監(jiān)測原型系統(tǒng)1套;森林資源管理與服務(wù)平臺(tái)1套;高分衛(wèi)星森林資源監(jiān)測移動(dòng)終端系統(tǒng)1套。
(3)1套安徽森林資源監(jiān)測背景數(shù)據(jù)庫
包括:遙感影像數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、森林資源背景數(shù)據(jù)庫、林地光譜數(shù)據(jù)庫。
四、科技創(chuàng)新
(1)突破了暖溫帶落葉闊葉林森林資源調(diào)查因子提取關(guān)鍵技術(shù)
突破了安徽江淮北部丘陵地區(qū)暖溫帶落葉闊葉林基于國產(chǎn)高分衛(wèi)星光譜特征的樹種識別、郁閉度提取、林地動(dòng)態(tài)監(jiān)測以及光學(xué)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的森林生物量估測等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了基于高分光學(xué)和高光譜衛(wèi)星載荷的森林變化監(jiān)測、樹種、林分郁閉度、森林生物量、城市綠地等信息遙感自動(dòng)識別,為后續(xù)國產(chǎn)高分?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用于森林資源調(diào)查、監(jiān)測管理奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
(2)構(gòu)建了森林資源信息化綜合服務(wù)平臺(tái)
針對森林資源監(jiān)測業(yè)務(wù)需求,應(yīng)用多平臺(tái)、多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)載荷,融合“互聯(lián)網(wǎng)+天基”等新一代信息技術(shù),構(gòu)建集森林資源監(jiān)測和管理于一體的森林資源信息化綜合服務(wù)平臺(tái)。提出一種基于“SDIKWa”信息鏈的森林資源監(jiān)測技術(shù),利用“數(shù)據(jù)-信息-知識-智慧-作業(yè)”閉環(huán)滾動(dòng)模型優(yōu)化森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測信息鏈,針對不同類型的用戶需求分別提供基于B/S的服務(wù)模式與基于移動(dòng)終端的服務(wù)模式,為政府、林業(yè)部門以及廣大群眾提供多樣化、多層次、定制化的林業(yè)專題信息,構(gòu)建安徽區(qū)域空間信息服務(wù)體系,并形成長效綜合服務(wù)模式。
(3)探討了高分衛(wèi)星林業(yè)產(chǎn)業(yè)化服務(wù)體系
初步形成了安徽區(qū)域輻射長江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域的高分衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)及增值產(chǎn)品的銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系,為政府和林業(yè)部門提供國產(chǎn)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)加工、專題產(chǎn)品、數(shù)據(jù)分發(fā)、終端應(yīng)用等服務(wù),推進(jìn)安徽區(qū)域高分衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為長江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供典型范例。
五、研究成果的技術(shù)水平及其先進(jìn)性
(1)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)高分?jǐn)?shù)據(jù)的“好用”
通過林分各要素提取關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn),突破了快速協(xié)同反演與共性處理中多源衛(wèi)星觀測所帶來的時(shí)間、空間、輻射與波譜差異性糾正和不確定性等諸多關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,初步解決了在華東地區(qū)落葉闊葉林監(jiān)測過程中,因國產(chǎn)高分?jǐn)?shù)據(jù)噪聲、圖像清晰度、定標(biāo)精度等原因造成的“數(shù)據(jù)不好用”的問題,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)高分?jǐn)?shù)據(jù)的“好用”。
(2)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)高分?jǐn)?shù)據(jù)的“用好”
研建了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的陸地衛(wèi)星星群綜合數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng),以及面向政府、科研、行業(yè)、大眾等多用戶多層次的衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品。通過行業(yè)與區(qū)域應(yīng)用示范,為林業(yè)、國土資源等領(lǐng)域的業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行,兩個(gè)省區(qū)以上的區(qū)域應(yīng)用提供技術(shù)支撐和產(chǎn)業(yè)化示范,解決了由于國外封鎖,無法從國際上引進(jìn)先進(jìn)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng),定量遙感應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)缺乏、處理復(fù)雜、規(guī);潭鹊,導(dǎo)致應(yīng)用難度大等問題,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)的“用好”。
在完成上述研究工作及任務(wù)的基礎(chǔ)上,滁州學(xué)院陳冬花教授、安徽師范大學(xué)李虎教授組織匯總編寫本書,本書不僅是對高分專項(xiàng)區(qū)域應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化工作的一個(gè)總結(jié),而且是對各個(gè)研究內(nèi)容成果的匯總,更是全體研究人員集體智慧的結(jié)晶。其中前言由李虎執(zhí)筆編寫;第1章總論由李虎、陳冬花執(zhí)筆編寫;第2章高分衛(wèi)星載荷森林樹種識別研究由陳冬花、栗旭升執(zhí)筆編寫;第3章基于高分二號衛(wèi)星影像的森林郁閉度估計(jì)研究由陳冬花、劉賽賽執(zhí)筆編寫;第4章基于高分衛(wèi)星載荷的森林生物量估算研究由陳冬花、劉聰芳執(zhí)筆編寫;第5章林地資源動(dòng)態(tài)變化遙感監(jiān)測應(yīng)用由李虎、陳冬花、黃萬里、趙俊鵬執(zhí)筆編寫;第6章基于高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的綠地信息提取由李虎、陳冬花執(zhí)筆編寫;第7章林地資源監(jiān)測高分業(yè)務(wù)化系統(tǒng)由陳冬花、李虎執(zhí)筆編寫。
在本書付梓之際,衷心感謝錢桂侖、鄭超、陳劍、顧家山、吳德安、洪蔚、胡如忠、衛(wèi)征、陳桂林、王燕永、張培、蘇勤、陸欣等專家在本書成稿過程中的悉心指導(dǎo)與支持。同時(shí),向支持過本項(xiàng)目的國家國防科技工業(yè)局、國家國防科技工業(yè)局重大專項(xiàng)工程中心、中共安徽省委軍民融合發(fā)展委員會(huì)辦公室 (安徽省國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)辦公室)、安徽省教育廳、安徽省科技廳、滁州市政府、滁州市科技局、滁州市林業(yè)局以及有關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)、專家表示衷心的感謝。
由于時(shí)間有限,書中疏漏之處在所難免,懇請讀者批評指正。
陳冬花,現(xiàn)任滁州學(xué)院教授,“西部之光”訪問學(xué)者,安徽省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才,安徽省高校優(yōu)秀拔尖人才,安徽省高分辨率對地觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品與研發(fā)中心首席專家,主要研究方向是資源環(huán)境遙感、國產(chǎn)衛(wèi)星應(yīng)用、空間信息應(yīng)用。
李虎,現(xiàn)任安徽師范大學(xué)教授,安徽省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人,主要從事資源環(huán)境遙感分析方法、國產(chǎn)衛(wèi)星在資源環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用的教學(xué)與科研工作。先后主持高分系統(tǒng)國家重大科技專項(xiàng),環(huán)境一號衛(wèi)星星座等國家及省部級項(xiàng)目三十余項(xiàng)。
第1章總論1
1.1研究區(qū)概況1
1.1.1地形地貌1
1.1.2氣候條件1
1.1.3土壤與森林植被2
1.2林地資源遙感監(jiān)測的基礎(chǔ)條件2
1.3研究內(nèi)容和技術(shù)方案3
1.3.1研究內(nèi)容3
1.3.2技術(shù)方案4
1.3.3總體功能結(jié)構(gòu)與流程6
1.4衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品指標(biāo)體系9
1.5數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理13
1.5.1衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)13
1.5.2高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)預(yù)處理17
1.5.3森林資源數(shù)據(jù)庫25
第2章高分衛(wèi)星載荷森林樹種識別研究29
2.1研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備29
2.1.1研究區(qū)概況29
2.1.2數(shù)據(jù)源概況30
2.1.3數(shù)據(jù)預(yù)處理32
2.2特征因子集構(gòu)建與分析37
2.2.1特征因子集構(gòu)建37
2.2.2特征因子集分析44
2.2.3特征因子集組合方案49
2.3森林樹種識別模型構(gòu)建51
2.3.1模型原理51
2.3.2樣本標(biāo)記及擴(kuò)充54
2.3.3模型構(gòu)建56
2.4模型評價(jià)及分析62
2.4.1傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)模型樹種識別62
2.4.2模型評價(jià)和精度分析67
2.4.3小結(jié)71
第3章基于高分二號衛(wèi)星影像的森林郁閉度估計(jì)研究73
3.1模型原理73
3.2數(shù)據(jù)源及預(yù)處理76
3.2.1高分二號衛(wèi)星76
3.2.2高分二號衛(wèi)星影像預(yù)處理76
3.3特征因子提取78
3.3.1地表反射率78
3.3.2植被指數(shù)78
3.3.3紋理特征80
3.3.4地形特征82
3.4模型構(gòu)建84
3.4.1相關(guān)性分析84
3.4.2模型構(gòu)建87
3.5模型精度驗(yàn)證90
3.6反演制圖90
第4章基于高分衛(wèi)星載荷的森林生物量估算研究91
4.1研究區(qū)概況92
4.2數(shù)據(jù)與方法92
4.2.1遙感影像數(shù)據(jù)預(yù)處理92
4.2.2樣地?cái)?shù)據(jù)預(yù)處理92
4.2.3輔助數(shù)據(jù)預(yù)處理94
4.2.4光譜特征提取94
4.2.5精度評價(jià)95
4.3結(jié)果與分析95
4.3.1建模因子確定95
4.3.2不同影像建模結(jié)果分析96
4.3.3多樹種不同模型建模分析98
4.4結(jié)論與討論98
第5章林地資源動(dòng)態(tài)變化遙感監(jiān)測應(yīng)用101
5.1遙感信息特征與林地匹配性101
5.2遙感信息特性與林地分類體系102
5.3遙感數(shù)據(jù)源選擇與監(jiān)測流程103
5.3.1監(jiān)測尺度與遙感數(shù)據(jù)最優(yōu)空間分辨率選擇103
5.3.2遙感數(shù)據(jù)時(shí)相選擇104
5.3.3監(jiān)測方法流程104
5.4林地資源動(dòng)態(tài)變化遙感監(jiān)測106
5.4.1遙感影像和森林資源小班數(shù)據(jù)預(yù)處理106
5.4.2基于小班邊界約束的高分遙感影像多尺度分割分類106
5.4.3變化分類后處理和結(jié)果驗(yàn)證109
5.5示范應(yīng)用111
5.5.1林地征占遙感監(jiān)測111
5.5.2林地變更高分遙感核查118
5.5.3林地變化遙感監(jiān)測118
5.5.4林區(qū)內(nèi)基本建設(shè)監(jiān)測121
第6章基于高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的綠地信息提取127
6.1高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)預(yù)處理128
6.2基于SVM的綠地信息提取129
6.2.1基于圖像分割的樣本集構(gòu)建129
6.2.2SVM算法與綠地提取138
6.3基于高分六號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的植被覆蓋率估算145
6.3.1基于像元二分模型的城市綠地植被覆蓋度提取原理145
6.3.2適宜植被指數(shù)選擇146
6.3.3NDVIveg和NDVIsoil的確定148
6.3.4植被覆蓋度估算150
6.3.5估算精度評價(jià)152
第7章林地資源監(jiān)測高分業(yè)務(wù)化系統(tǒng)154
7.1系統(tǒng)需求分析154
7.1.1衛(wèi)星數(shù)據(jù)需求分析154
7.1.2用戶需求分析155
7.1.3業(yè)務(wù)需求分析155
7.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與功能設(shè)置156
7.2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)156
7.2.2系統(tǒng)功能設(shè)置157
7.2.3原型系統(tǒng)158
7.2.4業(yè)務(wù)化系統(tǒng)與移動(dòng)終端系統(tǒng)158
7.3基于高分載荷的林地資源監(jiān)測原型系統(tǒng)161
7.3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則161
7.3.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)162
7.3.3系統(tǒng)功能模塊163
7.3.4實(shí)現(xiàn)效果分析165
7.4森林資源管理與服務(wù)平臺(tái)174
7.4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則174
7.4.2系統(tǒng)總體架構(gòu)174
7.4.3系統(tǒng)功能模塊175
7.4.4實(shí)現(xiàn)效果分析177
7.5高分衛(wèi)星森林資源監(jiān)測移動(dòng)終端系統(tǒng)179
7.5.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則179
7.5.2系統(tǒng)總體架構(gòu)180
7.5.3系統(tǒng)功能模塊180
7.5.4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果182
7.6系統(tǒng)研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)186
7.6.1海量數(shù)據(jù)快速分發(fā)技術(shù)186
7.6.2林業(yè)專題應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)187
7.6.3前后端數(shù)據(jù)同步協(xié)同技術(shù)187
參考文獻(xiàn)189