首届中国林草计算机应用大会论坛(二)林草遥感

来源:可视化模拟与监测  中国林科院资源信息研究所 发布时间:2020-12-23

遥感技术在我国林草行业应用较早,成为林草资源调查监测、规划设计、生态工程评估核查等重要支撑技术。2020年12月19日,首届中国林草计算机应用大会--林草遥感论坛以线下会议与线上直播形式召开。论坛报告由中国林业科学研究院资源昆虫研究所廖声熙研究员主持,圆桌论坛由北京林业大学吴保国教授主持。

 林草遥感论坛与会专家

来自东北林业大学副院长景维鹏教授、中国林业科学研究院资源信息研究所陈尔学研究员、西南林业大学寇卫利教授、中南林业科技大学孙华教授、南京林业大学沈文娟讲师以及二十一世纪空间技术应用股份有限公司总经理刘广峰,分别就遥感影像林业信息提取、合成孔径雷达与激光雷达在林业的应用、智慧林业等重点和热点问题进行了深入交流。

北京林业大学吴保国教授主持了主题为“林草遥感的发展”的圆桌论坛。与会代表分享了他们对于林草遥感在应用与研究时的最新理解,提出了利用遥感识别松材线虫、在遥感反演中辐射和非辐射对地表温度影响的对比、在林地变化监测时数据如何选择,以及高光谱数据的获取途径等问题。

 圆桌论坛

通过各位专家的深入交流,回顾和总结了遥感技术在我国林草行业的应用实践。随着遥感技术林草应用水平的逐步提高,研究手段已经从人工判读、计算机自动分类向面向对象分类和机器学习转变,数据应用类型从单一的多光谱影像向无人机、高光谱、微波和激光雷达等多种数据源融合转变;研究内容从简单的面积获取向林木/林分参数定量提取、蓄积量、生物量和碳储量精准估计等领域深入;研究方法、内容与技术手段与国际接轨。

 专题报告1. CDGCN:高内聚低耦合特征的动态图神经网络在HSI分类的方法

东北林业大学 景维鹏教授介绍了高内聚低耦合特征的动态图神经网络在HSI分类的方法,分别从背景意义、主要研究方法、实验结论与分析展开阐述。随着人工智能技术的不断发展,利用深度学习模型可以进行更为精细的地物信息提取,大大拓展了对高光谱影像的提取能力,在次基础上提出了改进的CDGCN深度学习模型,该模型有效提高精度并减少网络训练时间,其本质是高内聚低耦合的特征关系。通过该方法,基于Indian Pines、Salinas Scene、Pavia University数据集进行精度验证,并证明CDGCN在实验中的精度和效率都优于其他算法模型,在更少样本的10%数据集上也有很好的效果。

 专题报告2. 森林资源合成孔径雷达遥感监测技术

中国林业科学研究院资源信息研究所 陈尔学研究员系统介绍了森林结构参数的SAR遥感定量反演/估测模型和方法、林地覆盖类型的SAR遥感分类方法。从森林参数SAR定量遥感反演角度,介绍了极化SAR、干涉SAR、极化干涉SAR和层析SAR应用于森林参数定量反演的理论、技术与方法。针对星载多极化SAR、极化SAR数据,介绍了传统机器学习和全卷积神经网络分类方法在林地覆盖类型分类中的应用。结合目前国内外SAR遥感系统发展趋势,对SAR森林资源监测应用前景进行了展望。

 专题报告3. 基于像元统计的橡胶林面积估测与林龄重构

西南林业大学 寇卫利教授基于图像智能解译技术,将遥感技术快速获取及时准确的橡胶林的分布范围、面积大小、林龄信息和时空变化情况作为研究目标,分别讲解了基于Landsat和物候特征的橡胶林与天然林区分、基于多时相Landsat的橡胶林龄重构模型研究、1990-2018西双版纳橡胶林时空扩张动态变化的具体研究过程。最终得出基于橡胶林的时间序列数据,落叶期和发芽期是橡胶树的两个提取最佳物候期;利用橡胶林的种植特征在不依赖大量地面调查数据的情况下,能够基于长时间序列遥感数据反演橡胶准确林龄信息等结论。

 专题报告4. 地面激光雷达林木参数提取与生物量精准估计

中南林业科技大学系主任 孙华教授首先介绍了地面激光雷达在林木参数提取的研究背景,传统的人工调查技术手段已难以适应新形势下数字化森林资源监测技术的要求,而地面激光扫描技术是解决林木参数提取的有效手段。其次重点提出地面激光雷达三维点云象限角简化算法,经过象限角简化后的林木点云平均数据量不足简化前数据量大小的1/200。还提出了一套有效的树干曲面模型点云缺失修复方法,提高了树干、树冠三维曲面模拟的可信度。点云提取的林木参数所构建的模型能较好地预测枝叶、树干及地上生物量,预测精度最高达85.6%。研究结果可望为从单木、样地尺度到区域生物量的精准反演提供理论依据。

 专题报告5. 基于多源遥感的历史森林变化对区域温度的影响研究

南京林业大学 沈文娟讲师的汇报基于多种遥感数据集的融合与互通,并依靠大数据和开源的方法,通过云端处理、遥感引导的统计推断和不确定性分析,与森林调查数据进行整合,发展了监测中高分辨率森林变化的新技术与方法,为森林资源合理经营和评估及响应气候变化提供数据支撑。同时还提出了一种利用卫星遥感数据来量化森林覆盖变化对局地温度的潜在和实际影响的方法,为合理造林应对气候变化的经营举措的实施提供重要科学理论依据。

 专题报告6. 遥感及信息化技术在智慧林业实践中的应用探讨

二十一世纪空间技术应用股份有限公司林业信息部总经理 刘广峰高级工程师就遥感及信息化技术在智慧林业实践中的应用进行探讨,首先介绍对“智慧林业”的理解,包括智慧林业产生的背景、与生态文明建设的关系、建设的意义与必要性、内涵及关键技术,以及遥感及信息化技术在智慧林业建设中起到的关键支撑作用;其次展开介绍遥感及信息化技术在资源监测、资源调查、资源综合管理、资源养护、林业生态工程监管、森林防火及森林病虫害监测等林业业务中的实践应用,最后概括总结了遥感及信息化技术应用于智慧林业的效果与意义。