雷射雷達森林生態應用：理論、方法及實例（簡體書）

《雷射雷達森林生態應用：理論、方法及實例》系統介紹雷射雷達技術及其在森林生態學研究中的應用和前沿發展，同時包括國內外相關領域的典型研究實例。全書分為基礎原理、技術方法、應用與前沿展望三大部分，共15章。第一部分包括第1～3章，重點闡述雷射雷達遙感技術的基本概念和類型、掃描測距原理、資料獲取工作流程和誤差來源；第二部分包括第4～10章，詳細介紹雷射雷達森林生態應用的技術基礎，針對森林生態關鍵參數闡述了雷射雷達遙感定量分析方法，並就具體的參數提取給出了應用程式碼；第三部分包括第11～15章，結合實例闡述了雷射雷達在森林生態學研究中的應用熱點，介紹了新興起的移動雷射雷達平臺，力圖反映雷射雷達技術的未來發展方向及其森林生態應用前景。
《雷射雷達森林生態應用：理論、方法及實例》從廣闊的視角介紹雷射雷達主動遙感技術在森林牛態學多個分支領域的應用，對於遙感、生態、植被、氣候、水文、環境、規劃、氣象和防災減災等專業的高校師生以及從事相關領域研究的科研人員具有參考價值。

第一篇 基礎原理
第1章 雷射雷達主動遙感技術的起源與發展分化
1．1 雷射雷達技術簡介及發展歷史
1．2 雷射雷達分類
1．3 主要商業雷射雷達設備簡介
1．3．1 國外主要商業雷射雷達設備
1．3．2 國內主要商業雷射雷達設備
1．4 雷射雷達資料專業處理軟體簡介
1．5 雷射雷達在森林生態學中的應用價值
1．6 小結
參考文獻

第2章 雷射雷達工作原理
2．1 鐳射掃描器的測距原理
2．1．1 脈衝式測距
2．1．2 相位式測距
2．1．3 測距精度
2．2 鐳射掃描器的輻射原理
2．2．1 雷射雷達方程
2．2．2 輻射回波信號
2．3 地基雷射雷達工作原理
2．3．1 地基雷射雷達系統組成
2．3．2 地基雷射雷達系統的主要參數
2．4 機載雷射雷達工作原理
2．4．1 機載雷射雷達系統組成
2．4．2 機載雷射雷達系統的主要參數
2．5 星載雷射雷達工作原理
2．5．1 星載激、光雷達系統組成
2．5．2 星載雷射雷達系統的主要參數
2．6 小結
參考文獻

第3章 雷射雷達外業工作流程和系統誤差來源
3．1 地基雷射雷達掃描系統作業基本流程
3．1．1 掃描前期準備
3．1．2 掃描作業規劃
3．1．3 資料獲取作業
3．1．4 資料初期檢驗
3．2 機載雷射雷達掃描系統作業基本流程
3．2．1 機載雷射雷達作業流程概述
3．2．2 航測前期準備工作
3．2．3 航測方案規劃設計
3．2．4 航測資料獲取作業
3．3 地基雷射雷達掃描系統誤差來源
3．4 機載雷射雷達掃描系統誤差來源
3．4．1 飛行平臺誤差
3．4．2 POS系統誤差
3．4．3 鐳射感測器誤差
3．4．4 系統集成誤差
3．5 小結
參考文獻

第二篇 技術方法
第4章 雷射雷達點雲資料格式
4．1 點雲資料格式、組成和特點
4．1．1 點雲資料格式和組成
4．1．2 點雲資料特點
4．2 點雲資料索引
4．3 點雲資料的讀取
4．3．1 為什麼選用Python程式設計語言？
4．3．2 Python的基本語法
4．3．3 Pvthon讀取雷射雷達資料及其索引
4．4 小結
參考文獻

第5章 雷射雷達資料濾波和數位高程模型生成
5．1 濾波簡介
5．1．1 基本概念
5．1．2 濾波的難點
5．2 濾波方法概述
5．2．1 基於坡度的濾波方法
5．2．2 基於形態學的濾波方法
5．2．3 基於插值的濾波方法
5．2．4 基於漸進三角網加密的濾波方法
5．2．5 基於分割思想的濾波方法
5．2．6 混合濾波方法
5．3 濾波精度評價比較
5．4 DEM的生成
5．4．1 DEM插值方法與比較
5．4．2 DEM誤差分析
5．4．3 DEM精度分析
5．5 小結
參考文獻

第6章 地基雷射雷達資料分析和特徵提取
6．1 點雲解算
6．2 點雲配准
6．3 雜訊去除
6．3．1 基於空間分佈的去噪演算法
6．3．2 基於聚類的去噪演算法
6．3．3 基於密度的去噪演算法
6．4 點雲特徵提取
6．4．1 顏色特徵
6．4．2 局部幾何特徵
6．5 點雲分類
6．5．1 基於模型擬合的點雲分類
6．5．2 基於區域增長的點雲分類
6．5．3 基於聚類的點雲分類
6．6 小結
參考文獻

第7章 機載雷射雷達資料分析和特徵提取
7．1 機載雷射雷達資料處理流稃
7．2 機載雷射雷達數據解算
7．3 航帶拼接與航帶平差
7．4 點雲資料的粗差探測
7．4．1 粗差定義和來源
7．4．2 粗差探測與剔除
7．5 機裁雷射雷達點雲分類和目標提取
7．5．1 點雲分類和目標提取方法簡介
7．5．2 點雲臨督分類流崔及精度分析
7．5．3 點雲監督分類過程中的特徵提取
7．6 小結
參考文獻

第8章 星載雷射雷達資料分析和特徵提取
8．1 GLAS簡介
8．1．1 慨述
8．1．2 GLAS產品簡介
8．1．3 GLAS資料獲取與資料類型
8．2 GLAS波形資料處理與參數提取
8．2．1 GLAS波形資料處理
8．2．2 GLAS波形參數提取
8．3 GLAS資料應用
8．3．1 大區域尺度樹高估算
8．3．2 大區域尺度地土生物量估算
8．4 小結
參考文獻

第9章 森林結構參數提取
9．1 群落水準林業結構參數
9．1．1 群落垂直結構剖面
9．1．2 群落結構參數及層片結構
9．2 單木水準林業結構參數提取
9．2．1 單小分割
9．2．2 結構參數批量提取
9．3 小結
參考文獻

第10章 生態系統功能參數反演與大尺度模擬
10．1 冠蓋度與鬱閉度
10．2 葉面積指數
lO．2．1 理論基礎
10．2．2 地基雷射雷達提取LAI
10．2．3 機載雷射雷達提取LAI
10．2．4 星載雷射雷達提取LAI
10．3 地上生物量
10．3．1 基於大光斑雷射雷達的森林地上生物量估算
10．3．2 基於小光斑雷射雷達的森林地上生物量估算
10．4 小結
參考文獻

第三篇 應用與前沿展望
第11章 雷射雷達技術在森林生態系統動態監控中的應用
11．1 森林動態監控
11．1．1 基於雷射雷達的森林動態監控
11．1．2 基於雷射雷達的森林生長模型構建
11．2 林火監控和林火烈度評估
11．2．1 基於雷射雷達的林火即時監控
11．2．2 基於雷射雷達的林火烈度評估
11．2．3 基於雷射雷達的森林可燃物載量估算
11．3 森林疏伐區檢測
11．4 小結
參考文獻

第12章 雷射雷達技術在森林生物多樣性、生態水文及生態模型中的應用
12．1 雷射雷達技術在生物多樣性研究中的應用
12．1．1 遙感技術在生物多樣性研究進展
12．1．2 雷射雷達技術在生物多樣性研究中的應用實例
12．1．3 雷射雷達技術在生物多樣性監測網路中的發展前景
12．2 雷射雷達技術在生態水文研究中的應用
12．3 雷射雷達技術在生態模型中的應用
12．4 小結
參考文獻

第13章 基於雷射雷達技術的植被三維視覺化重建
13．1 單木水準的三維重建
13．2 景觀水準的三維視覺化模擬
13．3 植被三維重建的應用領域
13．4 小結
參考文獻

第14章 近地面移動雷射雷達平臺的興起及其生態應用
14．1 背包雷射雷達系統
14．1．1 背包雷射雷達系統的硬體組成
14．1．2 背包雷射雷達系統的工作原理
14．1．3 背包雷射雷達資料示例
14．2 車載雷射雷達系統
14．2．1 車載雷射雷達系統的硬體組成
14．2．2 車載雷射雷達系統的T作原理
14．2．3 車載雷射雷達資料示例
14．3 無人機及其他近地面雷射雷達系統
14．3．1 無人機雷射雷達系統的硬體組成
14．3．2 無人機雷射雷達系統的工作原理
14．3．3 無人機雷射雷達資料示例
14．4 近地面移動雷射雷達平臺的生態應用
14．4．1 在城市生態系統中的應用
14．4．2 在濕地生念系統中的應用
14．4．3 在草地生態系統中的應用
14．4．4 在農田生態系統中的應用
14．5 小結
參考文獻

第15章 雷射雷達技術面臨的挑戰與應用展望
15．1 雷射雷達的技術展望
15．1．1 感測器的研發和創新
15．1．2 多源異構資料融合
15．1．3 雷射雷達在大資料時代的發展和機遇
15．2 雷射雷達在森林生態系統的應用展望
15．3 小結
參考文獻
索引