遥感技术在林业领域广泛应用,不仅提高了森林资源监测的精度和效率,也为森林生态系统研究和可持续管理提供了重要的科技支撑。第五届中国林草计算机应用大会第二分会场以“林草遥感与智能监测”为主题,针对智能遥感、单木信息提取、碳储量、冠层结构复杂性、LiDAR技术及应用、SAR技术前沿进展等领域的最新研究进展开展了交流。分会场报告由西南林业大学张王菲教授、中南林业科技大学孙华教授和福建农林大学余坤勇教授共同主持,包括7个特邀报告和4个专题报告,90余位专家学者参与了交流。
特邀报告
北京林业大学张晓丽教授的《智能遥感及其在林业中的应用潜力》报告,从林业智能遥感的应用需求为切入点,阐述了其核心概念和关键技术。报告重点介绍了树种分类与目标检测、林木三维重建与参数提取、森林病虫害监测方面前沿领域的进展与应用。通过对当前发展现状、技术特征及存在问题的综合分析,指出了林业智能遥感应用的发展趋势:人工智能与人类智能的融合发展;数据、知识与机理的协同驱动;过程模型、统计分析和智能推理的优势互补;应用范围的扩展,涵盖调查、监测、评价、预测、规划和经营等多个阶段。
中科院空天信息创新研究院王成研究员的《UAV-LiDAR森林碳储量估算》,阐述了森林碳储量精确估算研究的背景及意义,强调了这项工作在陆地碳循环、全球变化、双碳目标实现等研究中的关键作用;介绍了LiDAR技术探测优势后,从数据获取、处理及单木碳储量估算到森林碳储量制图等方面,以及UAV-LiDAR森林碳储量估算方法;最后介绍了其团队发布的完全自主的免费激光雷达数据处理与应用软件点云魔方,该软件为森林碳储量估算及其他相关研究提供了强大而易用的工具支持。
武汉大学梁欣廉教授的《高分辨率影像单株树识别新进展》,指出树木是森林树木冠层构成基本单元,其位置、范围与分布是理解森林冠层结构复杂性与森林生态系统功能等重要议题的基础和关键信息。高分辨率遥感影像作为对地观测重要手段,是评估大范围森林冠层结构的关键技术手段。报告还回顾了高分辨率影像单株树木分割算法新进展,介绍了第一届“森林单木树冠分割”国际比赛初步结果,探讨了森林单木树冠分割面临的挑战。
中国科学院植物研究所苏艳军研究员的《森林冠层结构复杂性定量化表征及其与森林生产力间关系研究》,详细介绍了分形维数的有效性评估,重点阐述了利用激光雷达数据,使用冠层熵参数这一跨平台激光雷达通用的定量化指标,有效反映了由树木密度与冠层垂直分层带来的冠层结构复杂性差异。最后揭示了冠层结构复杂性与森林生产力和稳定性间关系。
中南大学汪长城教授的《国产星载/机载长波SAR森林参数反演研究进展》,介绍了国产SAR系统发展迅速,为满足“实景三维”、“双碳战略”等对高分辨率、高精度林下地形、森林高度、AGB等产品的需求,亟需发展长波长SAR参数反演新方法与新技术。报告还介绍了在陆探1号林下地形测绘与森林相干层析方面的相关工作,国产P波段SAR森林三维结构层析研究进展,并指出发展国产P波段SAR森林三维测绘卫星对全球尺度林下地形测绘、森林碳汇估计的意义。
自然资源部卫星遥感中心谢俊峰研究员的《多体制星载激光雷达林业应用及展望》,首先对多体制星载激光测高仪进行了全面概述,解释了这一先进技术的工作原理,重点聚焦于多体制星载激光雷达林业处理与应用。最后,从卫星激光未来技术发展趋势与应用趋势两方面进行了展望,随着技术的不断进步,特别是千波束星载LiDAR系统的出现,为大尺度、高精度的森林建模提供了前所未有的机遇。
福建农林大学胡喜生教授的《基于GEE与随机森林的闽江流域森林遥感分类及碳储量动态变化研究》,聚焦森林生态系统动态变化的关键问题,主要包括森林覆盖变化、训练和验证样本的科学选取、以及森林类型碳储量组成及占比变化。利用GEE平台,使用分类样本点迁移、机器学习、InVEST模型等方法,生成了高精度的森林覆盖分类结果,并深入分析了闽江流域森林覆盖时空变化分布特征、闽江流域森林碳储量的时空变化。
分会场的专题报告分别为:中国林业科学研究院资源信息研究所赵磊副研究员的《P-SAR森林参数定量提取技术研究进展》、自然资源部陕西基础地理信息中心王馨爽高级工程师的《生态保护与气候变化对秦岭水源涵养影响规律探究》、南京林业大学沈文娟副教授的《长时序多源遥感监测森林变化及其水热碳效应》,滁州学院李龙伟副教授题的《大小年和人类活动影响下的毛竹林景观新视角探索》。
“林草遥感与智能监测”分会场与会专家还分享了多平台、多维度、多尺度林草遥感新技术、新方法和新成果,创新性工作不仅展示了天空地一体化的立体观测能力,还体现了多尺度、多时相的数据集成分析方法,为林业资源的精准监测和智能管理开辟了新途径,同时也为生态系统研究提供了全方位的技术支持。