本書基于國內(nèi)外大量單木樹冠提取的相關研究,圍繞這一主題,深入淺出地介紹了利用遙感技術進行單木樹冠提取的相關理論和方法。書中共分七章,內(nèi)容包括:遙感平臺與主被動遙感技術;單木樹冠提取的遙感數(shù)據(jù)源;單木樹冠提取方法;單木樹冠提取的其他問題;ITCD實例:基于標記控制區(qū)域生長法的單木樹冠提取等。
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甄貞,1984年生人,博士,東北林業(yè)大學森林經(jīng)理學講師。2007年畢業(yè)于東北林業(yè)大學林學院地理信息系統(tǒng)專業(yè);2010年,獲得東北林業(yè)大學森林經(jīng)理學碩士學位;2013年獲得紐約州立大學森林資源管理學博士學位,研究方向為監(jiān)測、分析與建模;同時,獲得紐約州立大學環(huán)境資源工程學碩士學位,研究方向為空間信息科學與工程。2013年9月回國工作,從事單木樹冠提取、空間統(tǒng)計模型與抽樣技術的研究及教學工作,現(xiàn)主講“抽樣技術與建!薄斑b感物理”和“地理信息科學專業(yè)英語”3門本科生課程。主持國家青年科學基金項目1項和中央高;究蒲袠I(yè)務費專項基金項目1項。發(fā)表英文學術論文6篇,其中以第1作者發(fā)表SCI/SSCI共5篇;發(fā)表中文學術論文9篇,其中以第1作者或通訊作者發(fā)表核心期刊論文共4篇。2015年1月至今,為SCIE收錄雜志“GI Science & Remote Sensing”(影響因子:2.482)的編委會成員。
趙穎慧,1976年生人,博士、博士后,副教授,碩士研究生導師。1999年,獲得東北林業(yè)大學林學專業(yè)學士學位;2003年,獲得東北林業(yè)大學森林經(jīng)理學碩士學位;2006年,獲得東北林業(yè)大學森林經(jīng)理學博士學位,研究方向為數(shù)字林業(yè)。同年,任教于東北林業(yè)大學林學院,主要研究方向為數(shù)字林業(yè)、林業(yè)遙感與地理信息系統(tǒng)。主講“地理信息系統(tǒng)實驗”“GIS設計與開發(fā)”“網(wǎng)絡GIS”3門本科生課程和“GIS開發(fā)”1門博士生課程,多次獲得東北林業(yè)大學教學質量二等獎。工作期間,主持國家科研項目5項、地市級科研項目3項,參加省部級科研項目10余項;曾獲教育部科技進步獎二等獎2項,獲得計算機軟件著作權4項,在國內(nèi)外學術期刊上發(fā)表論文10余篇。2010年,主編教材《地理信息系統(tǒng)實驗教程》,共計387千字。
目錄
CONTENTS
前言
第1章 緒論 /1
1.1 引言 /2
1.2 森林調(diào)查與精準林業(yè) /3
1.2.1 森林調(diào)查 /3
1.2.2 精準林業(yè) /4
1.3 單木樹冠提取的意義 /5
1.4 本書結構 /7
第2章 遙感平臺與主被動遙感技術 /9
2.1 遙感平臺 /10
2.1.1 星載平臺 /11
2.1.2 機載平臺 /12
2.1.3 無人機系統(tǒng)平臺 /12
2.1.4 車載平臺 /13
2.1.5 靜態(tài)平臺 /14
2.2 被動遙感技術 /15
2.3 主動遙感技術 /16
2.3.1 LiDAR技術原理簡介 /16
2.3.2 Radar技術原理簡介 /19
第3章 單木樹冠提取的遙感數(shù)據(jù)源 /21
3.1 被動遙感數(shù)據(jù)源的應用 /22
3.1.1 航空像片的應用 /22
3.1.2 高空間分辨率衛(wèi)星影像的應用 /24
3.2 主動遙感數(shù)據(jù)源的應用 /25
3.2.1 機載激光雷達的應用 /25
3.2.2 地基及車載激光雷達的應用 /26
3.2.3 其他主動遙感數(shù)據(jù)源的應用 /28
3.3 主被動遙感數(shù)據(jù)的結合應用 /28
3.4 發(fā)展動態(tài)分析 /30
第4章 單木樹冠提取方法 /33
4.1 單木樹冠提取方法的發(fā)展 /34
4.2 基于被動遙感數(shù)據(jù)的ITCD方法 /34
4.2.1 圖像預處理與增強 /35
4.2.2 單木位置探測 /38
4.2.3 樹冠邊界勾繪 /41
4.3 基于LiDAR數(shù)據(jù)的ITCD方法 /44
4.3.1 基于柵格的方法 /46
4.3.2 基于點云的方法 /48
4.3.3 柵格、點云與先驗信息相結合的方法 /49
4.3.4 樹木形態(tài)重建方法 /50
第5章 單木樹冠提取的其他問題 /53
5.1 不同森林類型下的ITCD研究 /54
5.2 ITCD的精度檢驗方法 /56
5.3 存在的問題及展望 /60
5.3.1 ITCD研究現(xiàn)狀總結 /60
5.3.2 存在的問題 /63
5.3.3 展望 /64
第6章 ITCD實例:基于標記控制區(qū)域生長法的單木樹冠提取 /67
6.1 研究背景與目標 /68
6.2 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源 /70
6.2.1 研究區(qū)域概況 /70
6.2.2 遙感數(shù)據(jù)來源 /71
6.2.3 參考數(shù)據(jù)來源 /72
6.3 研究方法 /73
6.3.1 研究方法總述 /73
6.3.2 數(shù)據(jù)預處理 /73
6.3.3 單木位置探測 /75
6.3.4 數(shù)據(jù)后處理 /76
6.3.5 樹冠邊界勾繪 /78
6.3.6 精度驗證 /86
6.4 研究結果 /90
6.4.1 ALS與正射影像相結合對單木位置探測的影響 /90
6.4.2 生長順序對樹冠邊界勾繪的影響 /92
6.5 討論 /95
6.6 結論 /98
第7章 ITCD實例:基于Agent區(qū)域生長法的單木樹冠提取 /101
7.1 研究背景與目標 /102
7.2 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源 /106
7.2.1 研究區(qū)域概況 /106
7.2.2 遙感數(shù)據(jù) /107
7.2.3 參考數(shù)據(jù) /108
7.3 研究方法 /109
7.3.1 研究方法總述 /109
7.3.2 數(shù)據(jù)預處理 /109
7.3.3 樹冠頂點的采集 /110
7.3.4 樹冠邊界勾繪 /110
7.3.5 精度檢驗 /117
7.3.6 競爭效應研究 /119
7.4 研究結果 /120
7.4.1 區(qū)域生長法中應用的回歸模型 /120
7.4.2 不同區(qū)域生長法的定性比較 /121
7.4.3 不同區(qū)域生長法的定量比較 /123
7.4.4 相對間距對不同區(qū)域生長法的影響 /127
7.5 討論 /129
7.6 結論 /133
主要參考文獻 /134