检索结果-内蒙古大学图书馆

林业资源管理 2020年第5期 144-151页

作者：王娟陈永富陈巧李华玉张超西南林业大学林学院中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室

近年来,无人机遥感技术因其机动灵活、时效性强、成本低等优势成为了卫星遥感及有人机遥感技术的有益补充,并逐渐成为了森林资源调查与监测的新技术手段。从森林参数提取的角度出发,首先,介绍无人机在森林参数信息提取中的优势,并对无... 详细信息

近年来,无人机遥感技术因其机动灵活、时效性强、成本低等优势成为了卫星遥感及有人机遥感技术的有益补充,并逐渐成为了森林资源调查与监测的新技术手段。从森林参数提取的角度出发,首先,介绍无人机在森林参数信息提取中的优势,并对无人机平台类型及其搭载的传感器的应用进行系统阐述;然后,对无人机遥感技术在冠幅、树高、生物量和蓄积量等森林参数信息获取方面的相关研究进展进行分析;最后,对无人机技术在森林参数信息提取方面存在的问题进行探讨,并对未来无人机在森林参数信息提取方面的应用进行展望。

关键词：无人机遥感森林参数传感器信息提取

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高分航空多波段极化SAR寒温带针叶林蓄积量估测能力评价

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遥感学报 2024年第10期28卷 2525-2539页

作者：范亚雄赵磊陈尔学徐昆鹏张王菲马云梅中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 西南林业大学林学院昆明650224

以寒温带针叶林为研究对象,基于机载多维度SAR系统获取的多波段极化SAR数据,系统性分析不同波段极化特征对森林蓄积量的响应规律及敏感性,并评价单一波段及多波段极化SAR联合估测森林蓄积量的能力。首先,对多波段SAR数据进行地理编码和... 详细信息

以寒温带针叶林为研究对象,基于机载多维度SAR系统获取的多波段极化SAR数据,系统性分析不同波段极化特征对森林蓄积量的响应规律及敏感性,并评价单一波段及多波段极化SAR联合估测森林蓄积量的能力。首先,对多波段SAR数据进行地理编码和地形辐射校正处理,提取包含后向散射强度和极化分解分量的极化特征集。其次,基于水云模型和相关系数,分析不同波段极化特征对蓄积量的响应规律与敏感性。最后,采用机器学习算法进行特征筛选和建模,评价每个波段单独以及多波段联合估测森林蓄积量的能力。研究表明,不同波段的后向散射强度对森林蓄积量的响应均呈上升趋势,但饱和点因波长与极化方式而异。其中,P波段饱和点高于160 m^(3)/ha,其他波段均不超过110 m^(3)/ha。另外,P波段、L/S波段和C/X波段与蓄积量的相关性依次降低,分别在0.6以上、0.3—0.4以及0.3以下。基于单一波段估测蓄积量时,P波段精度为73.79%,其他波段不超过60%;多波段联合估测时,L或S波段和P波段联合的估测精度比单独使用P波段提升约2%。C或X波段的加入对精度提升的贡献很小。所有波段的联合可取得最佳的估测结果,精度达到77.25%。从信号动态范围、饱和点和相关性等指标综合考虑,P波段对蓄积量的敏感性最高,L/S波段次之,而C/X波段的敏感性最低。因此,在基于极化SAR估测森林蓄积量时,应首选P波段,同时在多波段联合时应首选P波段和L或S波段。

关键词：遥感多波段SAR 极化SAR 饱和点森林蓄积量水云模型

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基于增强Frost局部滤波及单木距离图标记重构的CHM树冠分割

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年

作者：张华聪谭新建喻龙华厉月桥陈永富刘仁张怀清中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室中国林业科学研究院亚热带林业实验中心

[目的] 利用增强Frost局部滤波和单木距离图重构标记技术对冠层高度模型(CHM)进行分割，以提高无人机激光雷达在单木树冠分割的精度和效率。[方法]选取江西分宜山下实验林场阔叶混交林、针叶混交林和针阔混交林3个不同类型的林分为研究... 详细信息

[目的] 利用增强Frost局部滤波和单木距离图重构标记技术对冠层高度模型(CHM)进行分割，以提高无人机激光雷达在单木树冠分割的精度和效率。[方法]选取江西分宜山下实验林场阔叶混交林、针叶混交林和针阔混交林3个不同类型的林分为研究对象，以无人机激光雷达数据为数据源，构建CHM。针对高分辨率CHM树冠区域孔隙较多的问题，利用增强Frost局部滤波处理优化CHM，优化结果与不同滤波方法进行了比较分析。然后应用距离图重构标记分割技术对增强Frost局部滤波优化后的0.2、0.5、1.0及1.5 m分辨率的CHM进行分割与分析，最后确定最佳分辨率的CHM，并其将分割结果与同等分辨率下分水岭算法以及点云分割均值偏移算法结果进行比较。[结果]采用增强Frost局部滤波处理的CHM优化效果显著，在有效抑制树冠噪音的同时，也能较好地保留图像细节信息。0.2m分辨率的CHM分割效果最佳。距离图标记重构分割方法分割针叶混交林、针阔混交林、阔叶混交林3种不同林分类型的分割精度(OA)分别为0.96、0.84、0.75；根据树冠分割结果计算单木冠幅，冠幅估测R2分别为0.83、0.82、0.71。[结论]基于增强Frost局部滤波及距离图重构标记技术可实现对激光点云CHM的单木分割和树冠估算，能够满足森林调查和监测的基本需求。

关键词：无人机激光点云 CHM 增强Frost滤波距离图重构标记树冠分割

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基于k-NN和Landsat数据的小面积统计单元森林蓄积估测方法

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林业科学研究 2008年第6期21卷 745-750页

作者：陈尔学李增元武红敢韩爱惠中国林业科学研究院资源信息研究所、国家林业局林业遥感与信息技术重点开放性实验室北京100091 国家林业局调查规划设计院北京100714

基于吉林省一个试验区的森林资源一类清查固定样地数据、Landsat TM数据和土地利用数据,采用精度交叉评价方法研究了k-最近邻(k-NN)法用于小面积统计单元森林蓄积估计的有效性。结果表明:k-NN方法对样地覆盖区影像像元单位面积蓄积量的... 详细信息

基于吉林省一个试验区的森林资源一类清查固定样地数据、Landsat TM数据和土地利用数据,采用精度交叉评价方法研究了k-最近邻(k-NN)法用于小面积统计单元森林蓄积估计的有效性。结果表明:k-NN方法对样地覆盖区影像像元单位面积蓄积量的估测平均误差在1.5 ***2之内,相对均方根误差(RMSE′)低于传统的基于绿度指数的线性方程估测方法;采用k-NN方法可以实现县市级统计单元的参数估计,估测效果优于只利用固定样地数据的传统成数估计方法。

关键词： k-NN方法森林蓄积量 Landsat 森林资源调查

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Sentinel-2A红边波段森林蓄积量反演研究

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林业资源管理 2022年第2期 126-134页

作者：龙植豪罗鹏许等平李振代华兵广西壮族自治区林业勘测设计院中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室国家林业和草原局产业发展规划院

准确、高效地估测森林蓄积量有利于衡量森林健康状况和评价森林的固碳能力。红边波段对植被叶绿素变化敏感，但其在森林蓄积量估测上的有效性需要进一步验证。为了探讨红边波段估测森林蓄积量的可行性，以南宁市兴宁区作为研究区，基于S... 详细信息

准确、高效地估测森林蓄积量有利于衡量森林健康状况和评价森林的固碳能力。红边波段对植被叶绿素变化敏感，但其在森林蓄积量估测上的有效性需要进一步验证。为了探讨红边波段估测森林蓄积量的可行性，以南宁市兴宁区作为研究区，基于Sentinel-2A影像提取普通波段反射率、红边波段反射率，以及普通植被指数和红边植被指数，构建不同的建模变量集，通过多元线性回归和随机森林算法对森林蓄积量进行估测，利用2019年森林资源二类调查数据库作为实测值对模型估测结果进行精度评价。通过对比不同模型和变量集的建模效果，分析红边波段对森林蓄积量估测精度的影响。结果表明：红边植被指数均与森林蓄积量显著相关(P<0.01);在不同变量集中，红边植被指数变量集森林蓄积量估测精度显著优于其他变量集；在两种蓄积量估测模型中，随机森林模型的估测效果更佳；所有变量集构建的随机森林模型精度均优于多元线性回归；在包含普通波段反射率、红边波段反射率、普通植被指数和红边植被指数变量集4中，随机森林模型实现了最高的估测精度，其R~2,RMSE,RRMSE分别为0.66,28.63,23.54%。通过研究可知：Sentinel-2A的红边波段信息可有效应用于森林蓄积量遥感估测，能为森林资源遥感高效监测和管理提供信息数据支持。

关键词：森林蓄积量随机森林 Sentinel-2A 红边波段植被指数

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双角激光立木胸径测量仪的研制

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传感技术学报 2023年第6期36卷 990-998页

作者：孙渊敬方陆明余顺海郑似青袁方星楼雄伟浙江农林大学信息工程学院浙江杭州311300 浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室浙江杭州311300 国家林业与草原局林业感知技术与智能装备重点实验室浙江杭州311300 钱江源国家公园管理局浙江开化324300

胸径是立木生长量测量的主要指标。运用角度传感器、激光测距传感器、超声波测距传感器研制了一款双角激光立木胸径测量仪,并结合电脑端上位机实现了数据上传、存储等功能。实测表明:与围尺相比,总体偏差为-0.82%、测量精度为98.23%;与... 详细信息

胸径是立木生长量测量的主要指标。运用角度传感器、激光测距传感器、超声波测距传感器研制了一款双角激光立木胸径测量仪,并结合电脑端上位机实现了数据上传、存储等功能。实测表明:与围尺相比,总体偏差为-0.82%、测量精度为98.23%;与卡尺相比,总体偏差为0.35%、测量精度为98.02%。与相关电子测量仪相比,测量范围扩大,功能更为丰富,效率更高,适用性更广。

关键词：森林资源清查胸径测量激光测距传传感器角度传感器

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一种优化森林仿真的碰撞检测及响应算法研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第5期47卷 19-27页

作者：王林龙张怀清杨廷栋张京雷可欣陈传松张华聪刘洋崔泽宇左袁青中国林业科学研究院资源信息研究所中国林业科学研究院林业科技信息研究所国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室中国林业科学研究院亚热带林业实验中心

【目的】针对森林碰撞检测研究中存在碰撞检测对象冗余、碰撞响应模式单一性等问题，研究突破碰撞检测算法时间复杂度高、响应模式缺乏与环境因子交互的技术瓶颈，实现虚拟森林场景快速碰撞检测与真实响应。【方法】以亚热带林业实验中... 详细信息

【目的】针对森林碰撞检测研究中存在碰撞检测对象冗余、碰撞响应模式单一性等问题，研究突破碰撞检测算法时间复杂度高、响应模式缺乏与环境因子交互的技术瓶颈，实现虚拟森林场景快速碰撞检测与真实响应。【方法】以亚热带林业实验中心山下林场的典型林分杉木（Cunninghamia lanceolata）人工纯林为研究对象，选择碰撞检测总消耗的时间t1、包围盒交叉测试时间t2、包围盒构建时间t3、包围盒更新时间t4作为评价指标，比较单一包围盒树（axis-aligned bounding box, AABB）、混合包围盒树体（mixed bounding volume tree, MBVT）算法及引入最近4株树搜索法的MBVT优化算法的碰撞检测效率，分析不同规模大小（20、50、100、200、400、600、800、1 000）及林分株行距（1 m×1 m、2 m×2 m、3 m×3 m、4 m×4 m）双因子对碰撞检测效率的影响机制，最后模拟验证考虑光照因子碰撞响应策略的可行性。【结果】（1）相对MBVT算法，基于最近4株树搜索法的混合包围盒层次树MBVT优化算法耗时缩短了13.75 ms,约为原MBVT算法耗时的29%,能有效减少层次包围盒（bounding volume hierarchies, BVHs）交叉测试时间消耗t2与BVHs构建消耗时间t3,而更新时间t4无明显差异。相对单一包围盒层次树AABB,MBVT算法与基于最近4株树搜索法的MBVT优化算法，分别缩短了124.93、138.68 ms,约为单一包围盒层次树法AABB总耗时的73%、81%。（2）种群规模大小与BVHs碰撞检测总消耗时间t1、BVHs交叉测试时间t2及构建时间t3均表现为正相关性；株行距大小与碰撞检测总耗时间t1与相交测试时间t2呈负相关性，与BVHs构建时间t3无明显关联性；随种群规模增大，株行距减小，总碰撞时间消耗t1、BVHs交叉测试时间t2呈增加趋势，而BVHs构建时间t3几乎没有变化。（3）相比传统的碰撞响应模式，提出的顾及光照因子碰撞响应模式，考虑了植物的趋光性生长特征，模拟的杉木林虚拟场景更为真实。测试虚拟场景的帧率为8.6帧/s,准确度为100%,能很好地实现相邻树木之间碰撞检测及其响应。【结论】引入最近4株树搜索法的MBVT优化碰撞算法，优化混合包围盒层次树法MBVT的碰撞检测对象数量，减少了BVHs交叉测试和构建消耗时间，从而有效提高杉木林虚拟场景的碰撞检测效率；顾及树木生长趋光性的相邻树木碰撞响应算法，通过兰伯特光照模型Lambert Model计算碰撞点周围的光照强度，结合碰撞响应函数完成树木碰撞后可能发生的趋光生长情景模拟，有效解决了森林碰撞响应缺乏与环境因子交互的问题，提高了杉木林虚拟场景的真实感。

关键词：森林仿真碰撞检测碰撞响应混合包围体层次树杉木林

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基于无人机影像的山核桃单木检测及冠幅与树高的提取

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林业工程学报 2023年第4期8卷 159-166页

作者：郭阳光夏凯杨垠辉冯海林浙江农林大学数学与计算机科学学院浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室林业感知技术与智能装备国家林业和草原局重点实验室杭州311300

针对经济林中树木的生长状况进行调查,有助于农户制定针对性的经营策略,提高经营效率。然而,由于山核桃树通常生长在山地环境下,使用传统的林业调查方法获取树木参数需要的人力资源和时间成本较高,而且在陡峭的山地环境中容易受到地形... 详细信息

针对经济林中树木的生长状况进行调查,有助于农户制定针对性的经营策略,提高经营效率。然而,由于山核桃树通常生长在山地环境下,使用传统的林业调查方法获取树木参数需要的人力资源和时间成本较高,而且在陡峭的山地环境中容易受到地形、植被和气象等因素的干扰。为了解决这一问题,提出了一种新的自动化方法——检测框投影法。该方法基于深度学习的目标检测算法对遥感图像中的树冠进行检测并生成检测框,再依据所得到的检测框获取树木位置和数量,并进一步提取单木的冠幅与树高等参数。在不同环境的山核桃种植林场进行的树冠检测实验结果表明,该方法使用的目标检测算法对山核桃树冠检测的总体平均精度和F1-score分别达到了85.5%与0.84;参数提取方面,在两处不同的山核桃种植林场选取了3处研究样地,并在每处样地选取并实地测量了50棵样本树木的冠幅和树高以验证参数提取精度,结果表明,使用检测框投影法预测冠幅与实测值的均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差分别为0.469 m、0.313 m和5.7%,预测树高与实测值的均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差分别为0.427 m、0.331 m和6.0%。提出的检测框投影法在山核桃林地环境下可以获得较为准确的树冠检测与参数提取结果,帮助农户制定更加合理和科学的经营策略,提高经营效率,同时也为林业生产的可持续发展提供了参考。

关键词：山核桃无人机影像 YOLOv5 树冠检测参数提取检测框投影法

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基于自适应样本均衡与信息融合的林火检测数据增强方法

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林业科学 2023年第6期59卷 88-101页

作者：吴福明宋智豪王超符利勇业巧林南京林业大学信息科学技术学院南京210037 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091

【目的】提出一种基于自适应样本均衡与信息融合的林火检测数据增强(SMA)方法,以解决因林火样本数据难以获取、各类别分布不均衡、场景表达能力不充分等导致林火检测效果不佳的问题。【方法】以河北省张家口市崇礼区采集的无人机林火图... 详细信息

【目的】提出一种基于自适应样本均衡与信息融合的林火检测数据增强(SMA)方法,以解决因林火样本数据难以获取、各类别分布不均衡、场景表达能力不充分等导致林火检测效果不佳的问题。【方法】以河北省张家口市崇礼区采集的无人机林火图像为研究对象:1)对无人机视频进行预处理,构建原始数据集;2)采用类别统计、标注框中心化等方法分析数据存在的问题,如小目标居多、类别分布不均衡和标注框尺寸分散等;3)针对类别分布失衡问题,引入自适应参数,实现样本动态调整;4)为保证信息跨样本融合的有效性,提出新的参数指标IOA作为判定阈值,并给出合理参考值;5)设计12组消融试验,以无人机采集数据为样本,根据控制变量原则,对比原始数据、随机数据增强、马赛克数据增强和SMA方法在SSD、YOLOv3、YOLOv4主流算法中的林火检测结果;6)以MAP(平均查准率)为指标,评估不同数据增强方法在同一算法中的效果。【结果】消融试验结果显示,SMA方法在SSD、YOLOv3、YOLOv4算法中MAP分别为48.16%、82.02%、67.79%,相比原始数据分别提升12.14%、11.50%、36.83%,相比随机数据增强分别提升11.95%、4.86%、16.33%,相比马赛克数据增强分别提升1.06%、18.24%、1.79%。【结论】现有数据增强方法未能充分利用林火数据中蕴涵的信息,SMA方法引入自适应参数可解决样本分布不均衡问题,IOA指标引入能够实现数据跨样本融合。SMA方法在SSD、YOLOv3和YOLOv4算法中MAP相较传统方法均有提升,表现出对林火数据检测的有效性。

关键词：森林防火烟火检测样本均衡自适应数据增强信息融合

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青藏高原高寒沙区景观格局变化分析--以青海贵南县为例

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林业科学研究 2008年第2期21卷 182-187页

作者：冯益明吴波卢琦王学全杨恒华孙德福中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术实验室北京100091 中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 青海省沙珠玉治沙站青海共和813005

运用遥感和GIS技术,对青海省贵南县3个时期土地利用变化的景观格局进行了分析和预测。结果表明:(1)贵南县大的地貌特征是以草地为基本景观基质,在广布的草地基质中,又大量分布荒漠(如干沟、沙地等)景观。20世纪70年代的景观受人为干扰... 详细信息

运用遥感和GIS技术,对青海省贵南县3个时期土地利用变化的景观格局进行了分析和预测。结果表明:(1)贵南县大的地貌特征是以草地为基本景观基质,在广布的草地基质中,又大量分布荒漠(如干沟、沙地等)景观。20世纪70年代的景观受人为干扰相对较少,20世纪90年代以后,人为对景观的干扰力度增大;(2)1976年,景观斑块类型间优势度差异显著,景观破碎化指数小,多样性低;1996年以后,斑块格局发生了明显变化,景观趋于复杂;(3)30年来,贵南县景观要素中草地、耕地、林地、建筑用地、以及未利用地向其他类型转化的速度总体呈加速状态。在1976—1996年期间,大面积草地被开垦为耕地;在1996—2006年期间,生态环境的保护与破坏共存。另外,大面积的未利用地向其他景观类型转移数量很少,贵南县生态环境综合治理任重道远。(4)贵南县2016年景观格局预测显示:到2016年,草地、建筑用地、林地、水域面积增加,耕地、未利用地面积下降,贵南县生态环境逐渐趋于好转。

关键词：景观格局景观动态遥感高寒沙区

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