检索结果-内蒙古大学图书馆

生态与农村环境学报 2025年

作者：高晓彤徐敏田海静王少华李京博曹春香中国科学院空天信息创新研究院遥感与数字地球重点实验室(中国科学院) 中国科学院大学国家林业和草原局林草调查规划院

地上生物量是反映草地生态系统功能和质量的重要指标之一，对于草地生态系统的经营管理至关重要。本研究结合长时序遥感影像和地面调查数据，筛选表征地上生物量的重要指标，采用随机森林算法构建了锡林郭勒盟草地地上生物量遥感反演模... 详细信息

地上生物量是反映草地生态系统功能和质量的重要指标之一，对于草地生态系统的经营管理至关重要。本研究结合长时序遥感影像和地面调查数据，筛选表征地上生物量的重要指标，采用随机森林算法构建了锡林郭勒盟草地地上生物量遥感反演模型，并应用于锡林郭勒盟2000-2023年逐年草地地上生物量估算，运用Mann-Kendall趋势检验和Sen斜率估计方法对近24年来锡林郭勒盟草地地上生物量时空变化趋势进行遥感诊断。结果表明：（1）利用随机森林算法构建的地上生物量反演模型具有较高的精度，最优模型的决定系数R2达0.75；（2）锡林郭勒盟的地上生物量呈现空间异质性，自西向东逐渐增加，与草地类型的分布相对应；（3）近24年来，锡林郭勒盟草地地上生物量波动较小，草地生态系统保持相对稳定。本研究可为林草管理部门进行大尺度区域草地地上生物量调查提供科学支撑。

关键词：遥感诊断草地地上生物量反演模型随机森林时空变化

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基于RSEI模型的大兴安岭区生态质量动态监测与评价

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遥感技术与应用 2025年第2期 359-367页

作者：张雨桐凌成星刘华赵峰张军曾浩威王鑫淼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大兴安岭区林业集团公司

动态监测生态质量，对实现区域可持续管理和可持续发展具有重要意义。基于Landsat 5/TM影像和Landsat-8/OLI影像，通过Google Earth Engine平台构建遥感生态指数，实现了大兴安岭地区1986～2020年35年间生态质量动态评价。(1)绿度和湿... 详细信息

动态监测生态质量，对实现区域可持续管理和可持续发展具有重要意义。基于Landsat 5/TM影像和Landsat-8/OLI影像，通过Google Earth Engine平台构建遥感生态指数，实现了大兴安岭地区1986～2020年35年间生态质量动态评价。(1)绿度和湿度对生态质量有正向影响，干度和热度对生态质量有反向影响，热度和绿度对生态质量的影响最大；(2)1986～2020年，大兴安岭地区生态质量分布变化较大，与1986年相比，大面积生态质量低或高的现象有所减少，且分布更加均匀，生态质量更加稳定；(3)从变化区域的相关统计可以看出，大兴安岭地区生态质量变化区域约占总面积的96.4%，生态质量变化较大；(4)大兴安岭火灾严重区生态质量呈现先下降后上升的趋势，但大兴安岭区域整体生态质量波动较大。总体来看，生态质量分布更加稳定，生态质量水平也逐步提高。

关键词：大兴安岭区 RSEI指数 Google Earth Engine 生态质量

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区域互置模拟对亚热带3种典型树种凋落叶分解初期主场效应的影响

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生态学杂志 2025年第2期44卷 373-382页

作者：俞珺慈周长剑戴渺鸿晏召贵滕明君王鹏程何伟曾立雄华中农业大学园艺林学学院湖北林业信息工程技术研究中心武汉430070 湖北省林业调查规划院武汉430079 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091

为探究亚热带3种主要造林树种(马尾松、杉木和栓皮栎)凋落叶分解初期在区域尺度上的主场效应表现及潜在驱动机制,采集南亚热带和北亚热带原生土壤和凋落叶,在室内基于两地平均温度同时模拟同区域及跨区域的凋落叶互置分解实验,比较了3... 详细信息

为探究亚热带3种主要造林树种(马尾松、杉木和栓皮栎)凋落叶分解初期在区域尺度上的主场效应表现及潜在驱动机制,采集南亚热带和北亚热带原生土壤和凋落叶,在室内基于两地平均温度同时模拟同区域及跨区域的凋落叶互置分解实验,比较了3种类型凋落叶126 d内在特定温度不同土壤互置条件下质量损失率和氮释放率的主场效应特征。结果发现:(1)凋落叶类型及分解时间显著影响凋落叶的质量损失率和氮释放率,整个实验期间栓皮栎凋落叶表现出最大的质量损失率和氮释放率(分别为32.43%和33.51%),而杉木凋落叶的质量损失率相对较低(15.35%);(2)同区域互置条件下,栓皮栎凋落叶仅在北亚热带土壤上表现出氮释放主场负效应(-28.35%),而马尾松凋落叶在南亚热带土壤上同时表现出质量损失和氮释放的主场负效应(分别为-3.20%和-17.65%),杉木凋落叶在南亚热带土壤上表现出质量损失正效应(2.13%);跨区域互置条件下,无论主场在北亚热带还是南亚热带,栓皮栎凋落叶皆表现出质量损失或氮释放的主场负效应(-57.55%~-3.70%);而马尾松和杉木凋落叶在主场为北亚热带时其质量损失或氮释放表现出主场负效应(-31.76%~-4.40%),在主场为南亚热带时二者表现出主场正效应(3.78%~58.43%);(3)相较于同区域互置,跨区域互置条件下凋落叶质量损失主场增加量(ADH)和氮释放ADH的幅度及其主场效应表现频次相对增加;阶段的质量损失与微生物生物量氮呈显著正相关,而同区域互置条件下,氮释放ADH与微生物量呈显著负相关,跨区域互置条件下,氮释放ADH与温度呈显著正相关。这些结果表明,亚热带3种典型树种凋落叶分解的主场效应受温度、凋落叶类型、分解时间和土壤微生物的综合影响,而除基质质量外,温度可显著制约跨区域互置条件下凋落叶的主场效应表现。

关键词：凋落叶分解土壤微生物生物量质量损失率氮释放率主场效应

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高通量茶叶种苗数字图像获取系统设计

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福建茶叶 2025年第1期47卷 39-42页

作者：付志威楼雄伟高海力浙江农林大学数学与计算机科学学院浙江农林大学、国家林业和草原局林业传感技术与智能装备重点实验室浙江农林大学、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 浙江省公益林和国有林场管理总站浙江杭州310020

为解决传统茶叶种苗图像采集方法效率低下、成本高昂的问题,设计了茶叶种苗数字图像获取系统。本系统融合了传统RGB相机和树莓派4B控制的自动化硬件,解决传统茶叶图像采集的低效高成本问题。采用柔性链传送结构和齿形链传动确保茶叶种... 详细信息

为解决传统茶叶种苗图像采集方法效率低下、成本高昂的问题,设计了茶叶种苗数字图像获取系统。本系统融合了传统RGB相机和树莓派4B控制的自动化硬件,解决传统茶叶图像采集的低效高成本问题。采用柔性链传送结构和齿形链传动确保茶叶种苗传送的精确稳定。人机交互界面的设计实现了自动化控制,包括采集、存储路径选择等功能。经过系统测试,表明系统稳定可靠,能够满足科研对茶叶种苗图像获取的需求,在茶叶图像获取方面具有广泛的前景。

关键词：茶叶种苗数字图像获取系统传统RGB相机树莓派4B 人机交互界面

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高分六号宽幅数据识别火烧迹地的光谱及指数分析

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光谱学与光谱分析 2021年第8期41卷 2536-2542页

作者：刘倩覃先林胡心雨李增元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北京100091

为探究利用高分六号卫星宽幅(GF-6 WFV)数据识别火烧迹地的适宜光谱波段和指数,选取2019年发生在我国内蒙古大兴安岭林区的三处雷击火形成的火烧迹地作为研究区,结合GF-6 WFV波段组成,选取归一化植被指数(normalized difference vegetat... 详细信息

为探究利用高分六号卫星宽幅(GF-6 WFV)数据识别火烧迹地的适宜光谱波段和指数,选取2019年发生在我国内蒙古大兴安岭林区的三处雷击火形成的火烧迹地作为研究区,结合GF-6 WFV波段组成,选取归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、全球环境监测指数(global environment monitoring index,GEMI)、增强植被指数(enhanced vegetation index,EVI)、燃烧面积指数(burned area index,BAI)、土壤调节植被指数(soil-adjusted vegetation index,SAVI)、改进型土壤调节植被指数(modified soil-adjusted vegetation index,MSAVI)和归一化差异水体指数(normalized difference water index,NDWI)等7个光谱指数及地面叶绿素指数(MERIS terrestrial chlorophyll index,MTCI)、归一化差值红边指数(normalized difference red edge index 1,NDRE1)、改进的叶绿素吸收指数(modified chlorophyll absorption ratio index 2,MCARI2)和改进的归一化土壤指数(modified normalized difference soil index,MNDSI)等4个改进指数,基于同期影像和前后两期影像进行火烧迹地和其他典型类别的区分度计算,并利用上述11个指数及指数差值进行火烧迹地的识别,定量评价了GF-6 WFV各波段、所选光谱指数及改进指数识别火烧迹地的能力。结果表明:(1)GF-6 WFV的近红外波段和新增的两个红边波段区分度较高,反映火烧迹地特征的能力较强。(2)在区分火烧迹地和火烧前正常植被上,NDVI,GEMI,EVI,BAI,SAVI,MSAVI和NDWI 7个光谱指数等的区分能力较强,4个改进指数中,NDRE1和MCARI2的区分能力较好,MNDSI和MTCI的区分效果较差。(3)在区分同期影像火烧迹地和其余典型类别上,BAI,NDVI,MCARI2和NDWI区分效果较优,其次为NDRE1,GEMI,EVI,SAVI和MSAVI,而MNDSI,MTCI的区分能力较差。(4)在利用所选指数和指数差值识别火烧迹地中,GEMI,EVI,BAI,SAVI和MSAVI的识别精度均较优,其次是MCARI2,NDVI和NDWI,做差后提取精度显著上升,Kappa系数均提升到0.80以上,MTCI,MNDSI和NDRE1提取效果较差。综合比较,BAI和GEMI识别效果最好,NDVI,EVI,SAVI,MSAVI,NDWI和MCARI2的识别能力中等,而MNDSI,NDRE1和MTCI等3个改进指数识别火烧迹地的能力较差。

关键词：高分六号宽幅数据光谱指数改进指数区分度M 火烧迹地

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ZY3立体像对和机载LiDAR抽样数据协同估测森林平均高

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林业科学 2021年第9期57卷 66-75页

作者：赵俊鹏赵磊陈尔学万祥星徐昆鹏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北京100091

【目的】探索一种适用于已具备林下地形,可协同利用少量实测样地数据、抽样式采集的机载激光雷达(LiDAR)条带数据和区域全覆盖的资源三(ZY3)立体像对数据有效估测区域森林平均高的方法,为提高森林资源调查效率和精度提供技术支撑。【方... 详细信息

【目的】探索一种适用于已具备林下地形,可协同利用少量实测样地数据、抽样式采集的机载激光雷达(LiDAR)条带数据和区域全覆盖的资源三(ZY3)立体像对数据有效估测区域森林平均高的方法,为提高森林资源调查效率和精度提供技术支撑。【方法】以广西高峰林场2个分场为研究区,2018年获取覆盖整个研究区的机载LiDAR、ZY3立体像对和少量实测样地数据。将LiDAR数据提取的DEM作为历史已存在的林下地形,从全覆盖的LiDAR数据中抽取12条飞行条带的LiDAR数据“模拟”抽样式采集的LiDAR数据,形成“林下地形+LiDAR抽样+ZY3立体像对+样地”数据集;以样地和LiDAR数据提取出LiDAR抽样数据对应的森林平均高为模型建立的参考数据(因变量Y),以ZY3立体像对提取的数字表面模型(DSM)减去数字高程模型(DEM)得到的CHMZY3为自变量(X),采用普通最小二乘(OLS)模型、k-邻近(KNN)模型和回归克里格(RK)模型估测森林平均高,并对其估测效果进行比较评价。【结果】OLS和KNN模型的均方根误差(RMSE)分别为1.88和1.96 m,估测精变(EA)分别为87.18%和86.64%;RK模型估测精度相对较高,RKOLS模型的RMSE=1.84 m,EA=87.42%;RKKNN模型的RMSE=1.86 m,EA=87.32%。【结论】本研究中2类4种模型均可有效估测森林平均高,回归克里格模型(RKOLS、RKKNN)优于非空间模型(OLS、KNN),RKOLS模型估测精度最高;在林下地形已知时,协同利用少量实测样地数据、抽样式采集的机载LiDAR条带数据和区域全覆盖的ZY3立体像对数据能够实现区域森林平均高的高效、高精度估测。

关键词：激光雷达资源三号森林平均高回归克里格

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基于多时相Sentinel-2影像和SNIC分割算法的优势树种识别

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林业科学 2022年第9期58卷 60-69页

作者：岳巍李世明李增元刘清旺庞勇斯林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北京100091

【目的】探究将简单非迭代聚类超像素分割算法(SNIC)融合到基于多时相数据的树种分类问题中,并对比分析不同时相数据组合对分类结果的影响,实现更高效、更精准的优势树种识别。【方法】以内蒙古旺业甸林场为研究区,在Google Earth Engin... 详细信息

【目的】探究将简单非迭代聚类超像素分割算法(SNIC)融合到基于多时相数据的树种分类问题中,并对比分析不同时相数据组合对分类结果的影响,实现更高效、更精准的优势树种识别。【方法】以内蒙古旺业甸林场为研究区,在Google Earth Engine(GEE)云计算平台上利用多时相Sentinel-2多光谱数据提取波段反射率特征和光谱指数特征,采用SNIC和支持向量机(SVM)机器学习分类方法,实现面向对象的优势树种识别,并分析不同时相数据组合对优势树种识别精度的影响。【结果】多时相数据组合的分类精度明显高于各季节单时相数据。对比不同多时相数据组合分类结果,春、秋2个季节时间序列组合数据的分类精度与多季节组合数据结果相近,总体精度分别为94.5%、95.0%和95.8%。【结论】基于多时相Sentinel-2影像和SNIC分割算法的面向对象分类方法能够快速、准确识别优势树种,多季节组合数据的分类结果最优,春、秋2个季节时间序列数据也能获得较好分类结果,总体精度与最优结果差距较小。

关键词：多时相简单非迭代聚类超像素分割算法树种识别时间序列

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基于分层叠加的机载LiDAR点云单木分割

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林业科学 2024年第3期60卷 87-99页

作者：孔丹庞勇梁晓军杜黎明白羽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北京100091

【目的】提出一种基于分层叠加的单木分割算法,以充分利用高密度激光雷达点云信息,提高林分中下层单木分割精度。【方法】区别于传统将冠顶点作为聚类种子点的单木分割算法,基于分层叠加的单木分割算法以点云水平切片后各层的局部最大... 详细信息

【目的】提出一种基于分层叠加的单木分割算法,以充分利用高密度激光雷达点云信息,提高林分中下层单木分割精度。【方法】区别于传统将冠顶点作为聚类种子点的单木分割算法,基于分层叠加的单木分割算法以点云水平切片后各层的局部最大值为种子点进行分层聚类,并通过分层叠加与迭代优化,减少枝杈等因素导致的过分割现象,在保证上层树单木分割精度的同时提高对中下层单木的提取能力。【结果】基于分层叠加的单木分割算法在不同密度落叶松林分均有较高单木分割精度,提取单木与实测单木总体匹配成功率最高达94%,在中高密度林分匹配成功率最高达92%,相较其他算法,对中下层单木的匹配率可提高20%~40%;在单木树高提取精度方面,单木提取树高与实测树高相关系数为0.8,相对均方根误差为8.45%,提取冠幅与实测冠幅相关系数最高为0.83,相对均方根误差为16.5%。【结论】通过分层聚类、聚类种子点优化选取,充分利用林分各层次点云信息,可提高单木分割精度,为森林经营管理提供高精度数据支持。

关键词：机载激光雷达落叶松树冠下层单木分层叠加单木分割聚类种子点优化

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LiDAR单木分割辅助的无人机影像CNN+EL树种识别

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农业机械学报 2022年第3期53卷 197-205页

作者：徐志扬陈巧陈永富中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局华东调查规划院杭州310019 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

为研究激光雷达单木分割辅助条件下无人机可见光图像树种识别应用潜力,提出联合卷积神经网络(CNN)和集成学习(EL)的树种识别方法。首先利用同期无人机激光雷达数据和可见光影像数据进行单木树冠探测并制作单木树冠影像数据集;其次引入Re... 详细信息

为研究激光雷达单木分割辅助条件下无人机可见光图像树种识别应用潜力,提出联合卷积神经网络(CNN)和集成学习(EL)的树种识别方法。首先利用同期无人机激光雷达数据和可见光影像数据进行单木树冠探测并制作单木树冠影像数据集;其次引入ResNet50网络并结合引入有效通道注意力机制、替换膨胀卷积、调整卷积模块层数搭建出4个卷积神经网络,使用ImageNet大型数据集进行模型预训练,加载预训练参数进行模型初始化并利用制作的单木树冠影像数据集训练出5个不同的分类模型;最后通过相对多数投票法建立集成模型。实验结果表明,单木探测总体精度达到83.80%,集成学习的训练精度、验证精度、独立测试精度分别达到了99.15%、98.34%和90.15%,较ResNet50网络提高了4.23、3.04、9.09个百分点,独立测试精度较随机森林分类最优结果高32.31个百分点。激光雷达单木分割辅助条件下利用卷积神经网络和集成学习策略能够充分提取无人机图像特征用于树种识别。

关键词：树种识别无人机影像无人机激光雷达卷积神经网络集成学习

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中国林业遥感发展历程

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遥感学报 2021年第1期25卷 292-301页

作者：李增元陈尔学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

根据林业遥感科研项目成果和行业应用表现出的阶段性特点,将中国林业遥感发展历程划分为3个阶段:1951年—1980年为以航空遥感像片为主的目视解译应用阶段,建立了航空摄影和地面综合调查相结合的森林调查技术体系;1981年—2000年为卫星... 详细信息

根据林业遥感科研项目成果和行业应用表现出的阶段性特点,将中国林业遥感发展历程划分为3个阶段:1951年—1980年为以航空遥感像片为主的目视解译应用阶段,建立了航空摄影和地面综合调查相结合的森林调查技术体系;1981年—2000年为卫星遥感开拓创新阶段,首次研发了针对森林资源调查的卫星遥感数字图像处理系统,在可再生资源遥感调查、遥感系列制图、生态效益评价等关键技术领域均取得了重大突破,并将应用领域扩展到湿地资源、荒漠化和沙化土地、林业灾害等遥感调查、监测领域;2001年—2020年为定量遥感发展与综合应用服务平台形成阶段,通过深入开展林业遥感应用基础理论和定量遥感技术与方法研究,促进了定量遥感技术的快速发展和林业综合监测技术体系的形成,并构建了林业遥感综合应用服务平台;最后就林草部门在新时期所面对的新要求、新任务,给出了未来林草遥感科研和应用发展建议。

关键词：中国林业遥感发展历程林业综合监测高分遥感

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