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新一代森林调查技术体系及观测装备研发与应用

汇报人：

2024-01-08

目录

引言

新一代森林调查技术体系

观测装备研发

应用示范

数据分析与挖掘

结论与展望

引言

国外研究现状

01

发达国家在森林调查技术方面起步较早，已经形成了较为完善的技术体系，包括遥感技术、激光雷达技术、无人机技术等，并广泛应用于森林资源清查、生长监测、生物多样性保护等领域。

国内研究现状

02

我国森林调查技术研究起步较晚，但近年来发展迅速，已经在遥感技术、激光雷达技术、无人机技术等方面取得了重要突破，并在一些地区开展了试点应用。

发展趋势

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未来森林调查技术将向更高精度、更高效率、更智能化方向发展，同时还将注重多源数据融合、模型模拟与预测等方面的研究与应用。

新一代森林调查技术体系

综合性技术体系

新一代森林调查技术体系是一个集成了遥感、GIS、GPS、激光雷达等多种技术的综合性技术体系，旨在提高森林调查的精度和效率。

多层次观测

该技术体系通过多层次、多角度的观测手段，获取森林结构、生长状况、生物多样性等多方面的信息。

数据分析与应用

通过对获取的大量数据进行处理和分析，该技术体系能够为森林管理、生态保护、碳汇计量等提供科学依据。

利用卫星、无人机等遥感平台获取森林覆盖、生长状况等宏观信息。

遥感技术

通过地理信息系统对森林空间数据进行管理和分析，实现空间信息的可视化。

GIS技术

利用全球定位系统对森林样地进行精确定位和导航。

GPS技术

通过激光雷达扫描获取森林垂直结构、生物量等高精度信息。

激光雷达技术

观测装备研发

03

无人机观测平台

搭载多种传感器，实现对森林大范围、高分辨率的遥感观测。

01

新型激光雷达装备

采用先进的激光雷达技术，实现对森林垂直结构的高精度、高效率探测。

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多光谱相机装备

利用多光谱成像技术，获取森林冠层光谱信息，为森林类型识别和生物量估算提供数据支持。

激光雷达数据处理技术

针对激光雷达点云数据，开发高效的数据处理算法，提取森林结构参数。

多光谱数据分析技术

利用多光谱数据，结合机器学习等算法，实现森林类型自动分类和生物量准确估算。

无人机自主飞行与导航技术

研究无人机在复杂环境下的自主飞行与导航技术，确保观测装备的安全性和稳定性。

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应用示范

新一代森林调查技术体系及观测装备的应用，大幅提高了森林资源调查的效率和精度，缩短了调查周期，降低了人力物力成本。

提高调查效率

通过先进的观测装备和技术手段，获取更加准确、全面的森林资源数据，为科学决策和精细化管理提供了有力支撑。

提升数据质量

实时监测和预警系统的建立，有助于及时发现并解决森林生态环境问题，促进森林生态系统的健康和稳定。

加强生态保护

智能化发展

随着人工智能、大数据等技术的不断发展，新一代森林调查技术体系及观测装备将实现更高程度的智能化，提高自动化水平和决策支持能力。

多源数据融合

未来将进一步整合遥感、GIS、GPS等多源数据，实现多尺度、多时空分辨率的森林资源信息获取和分析，提高森林调查和监测的综合性和准确性。

国际合作与交流

加强与国际先进技术和经验的交流与合作，推动新一代森林调查技术体系及观测装备的国际化发展，为全球森林资源保护和可持续利用做出贡献。

数据分析与挖掘

1

2

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通过卫星或无人机搭载传感器获取大范围、高分辨率的森林遥感数据，包括多光谱、高光谱、雷达等数据。

遥感数据

通过布设样地、样方等地面观测设施，获取森林生长、结构、健康等状况的详细数据。

地面观测数据

对遥感数据和地面观测数据进行预处理，包括辐射定标、大气校正、几何校正、数据融合等，以提高数据质量和可用性。

数据预处理

可视化分析

利用数据可视化技术，将提取的特征以图形、图像等形式展现出来，便于直观分析和理解。

时空分析

结合时间和空间维度，对森林特征进行动态分析和比较，揭示森林生长和变化的规律。

特征提取

从预处理后的数据中提取反映森林结构、生长、健康等方面的特征，如树冠形状、纹理、光谱反射率等。

分类与回归算法

应用分类和回归算法，对森林类型、生长状况、健康状况等进行分类和预测。

聚类分析

通过聚类算法，发现具有相似特征的森林区域或样本，为森林管理和规划提供依据。

关联规则挖掘

利用关联规则挖掘算法，探索森林特征之间的关联关系，为森林生态过程研究和模拟提供支持。

异常检测

通过异常检测算法，识别出与正常模式显著不同的森林区域或样本，为森林病虫害监测和预警提供帮助。

结论与展望

新一代森林调查技术体系构建

本研究成功构建了新一代森林调查技术体系，实现了对森林资源的快速、准确、全面调查。

观测装备研发

针对森林调查需求，研发了系列观测装备，包括无人机、激光雷达、高光谱相机等，提高了调查效率和精度。

应用效果评估

通过在实际森林区域的应用测试，验