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第1章　概述1

1.1　研究背景1

1.2　研究目的和意义2

1.3　发展概况3

1.3.1 国内发展概况3

1.3.2 国外发展概况4

1.3.3　存在的问题6

1.4　研究内容6

1.4.1 主要技术方法6

1.4.2　主要监测内容8

1.5　研究方法与技术路线8

第2章　遥感图像处理12

2.1　遥感数据源的选择12

2.1.1 遥感数据的适用范围12

2.1.2　地物波谱特性13

2.1.3　遥感数据选取分析14

2.2　去除条带噪声16

2.2.1 条带噪声的产生16

2.2.2　条带噪声去除分析方法16

2.2.3　插值法去除条带噪声18

2.3　大气校正21

2.3.1 大气校正的原理和方法21

2.3.2 基于FLAASH模型的大气校正22

2.3.3 基于ATCOR 2模型的大气校正25

2.4　几何校正29

2.4.1 校正模型29

2.4.2　校正流程32

2.4.3　影响精度的主要因素34

2.5　地形校正34

2.5.1 物理模型35

2.5.2　经验模型35

2.5.3　半经验模型36

2.5.4　校正效果分析37

2.6　图像变换40

2.6.1　主成分变换41

2.6.2　缨帽变换42

2.6.3　傅立叶变换42

2.7　图像增强43

2.7.1 线性拉伸43

2.7.2　直方图均衡化43

2.7.3 比值增强44

2.8 图像融合45

2.8.1 IHS变换法46

2.8.2　小波变换法47

2.8.3　主成分分析（PCA）法47

2.8.4 Brovey变换法47

第3章　森林资源变化遥感监测及空间数据自动更新50

3.1　植物波谱特性及其变化规律50

3.1.1　植物光谱反射特性的共性50

3.1.2　影响植物光谱反射特性的主要因素51

3.2　植被指数52

3.2.1 比值植被指数52

3.2.2　归一化植被指数53

3.2.3　绿度植被指数54

3.2.4　土壤调节植被指数54

3.2.5　垂直植被指数55

3.2.6　其他植被指数56

3.3　植被变化多时相遥感特征分析56

3.3.1 基于单波段图像差值运算分析植被变化57

3.3.2　基于K-L变换分析植被变化60

3.3.3 多时相遥感特征与植被变化相关性分析61

3.4　森林资源空间变化信息自动检测62

3.4.1 变化信息的处理62

3.4.2　森林资源变化类型分析63

3.4.3 小班GIS数据与遥感信息集成分析64

3.4.4　影像特征因子的提取65

3.4.5　判别规则及阈值66

3.5　森林资源空间数据自动更新67

3.5.1 基于边缘检测的小班变化界线自动更新67

3.5.2　基于图像分割的小班变化界线自动更新69

3.5.3　结果分析70

3.5.4　用分割线更新小班界线70

3.6 目视解译71

3.6.1　波段重组71

3.6.2　建立解译标志数据库73

3.7　小结73

第4章　基于遥感信息的森林资源与生态状况定量估测76

4.1　森林郁闭度的遥感定量估测76

4.1.1　决策树模型基础77

4.1.2 CART决策树79

4.1.3 基于CART模型的森林郁闭度估测81

4.2　森林蓄积量的遥感定量估测87

4.2.1 用神经元网络估测森林蓄积量88

4.2.2 用岭回归估测森林蓄积量94

4.2.3　研究结论103

4.3　森林生物量的遥感定量估测103

4.3.1 森林生物量遥感模型104

4.3.2　基于多元回归模型森林生物量估测104

4.3.3　基于BP神经元网络森林生物量估测108

4.3.4　研究结论108

4.4　小结108

第5章　基于生长模型监测森林资源110

5.1　森林资源档案更新110

5.2　属性数据更新内容111

5.3　属性数据更新方法111

5.3.1 建立台账更新111

5.3.2　林分生长模型112

5.4　全林分生长模型113

5.4.1 固定密度的全林分模型113

5.4.2　收获表的编制方法114

5.4.3 可变密度的全林分模型114

5.4.4　静态与动态生长模型115

5.4.5 常见的林分生长模型形式115

5.4.6　林分生长模型的建立117

5.5　广东资源档案属性数据更新模型120

5.5.1　建模总体思路120

5.5.2　数据更新模型的建立121

第6章　基于专家系统监测森林资源与生态状况126

6.1　专家系统介绍126

6.2　知识库的建立127

6.2.1 地类128

6.2.2　森林郁闭度131

6.2.3　龄组136

6.2.4 生长类型139

6.2.5 生态功能等级141

6.2.6　森林自然度142

6.2.7　数据库逻辑检查143

6.3　软件实现146

6.4　结论146

第7章　基于VRS的DGPS-PDA在年度监测样地数据采集中的应用147

7.1　基本概念147

7.1.1 GPS简介147

7.1.2 DGPS简介147

7.1.3 RTK简介147

7.1.4 PDA简介148

7.2 VRS简介148

7.3 DGPS-PDA在年度监测样地数据采集中的应用149

7.3.1　遥感外业建标150

7.3.2　林业建模、验证数据150

7.3.3 采集GCP150

7.3.4 面积求算150

7.4　主要软硬件设备151

7.5 Trimble Geo-XT流动站实例应用151

7.5.1 系统参数配置151

7.5.2　坐标系统设置152

7.5.3　定制调查表格152

7.5.4　导航及定位155

7.5.5　野外数据采集155

7.5.6　数据导出156

7.6　精度分析156

7.7　小结156

第8章　C/S结构的森林资源与生态状况年度监测信息管理系统159

8.1　系统创建目的和意义159

8.2　系统目标160

8.2.1 建立森林资源数据库及基础数据中心160

8.2.2　构建森林资源与生态状况年度监测信息管理系统160

8.3　系统开发技术161

8.3.1 组件技术161

8.3.2　空间数据库的面向对象建模和存储技术161

8.3.3 ArcGIS Engine技术163

8.4　系统开发和应用环境163

8.4.1 系统开发环境163

8.4.2 系统应用环境164

8.5　系统设计164

8.5.1 需求分析164

8.5.2　开发原则165

8.5.3　标准化设计165

8.5.4　功能设计167

8.6　数据库设计172

8.6.1 设计思想172

8.6.2　数据库框架设计172

8.6.3　数据库逻辑设计172

8.6.4　数据库物理设计173

8.6.5　数据建库方法与流程187

8.7　系统实现189

8.7.1 系统初始化189

8.7.2　基本功能介绍191

8.7.3 查询分析192

8.7.4　资源监测194

8.7.5　统计报表200

8.7.6　专题制图202

8.7.7 图幅整饰203

8.7.8　宏观监测204

8.7.9 系统维护204

8.7.10 用户管理208

8.7.11 帮助209

8.8　系统评价210

第9章　B/S结构的森林资源信息共享平台213

9.1　概述213

9.2　应用开发技术综述213

9.2.1 WebGIS213

9.2.2 NET开发平台215

9.2.3 ArcObjects与ArcGIS体系215

9.2.4 ArcGIS Server216

9.3　开发平台搭建221

9.3.1 ArcGIS Server的安装221

9.3.2　地图服务发布226

9.4　共享平台开发234

9.4.1 平台界面设计234

9.4.2　地图服务间的切换235

9.4.3　主要功能简介236

9.4.4　森林资源统计报表查询系统238

9.5　森林资源三维地理信息共享平台240

9.5.1 三维GIS的研发思路与发展情况240

9.5.2　技术基础和原理241

9.5.3 系统实现245

9.6　小结246

第10章　基于大尺度遥感信息的森林生态宏观监测247

10.1　概述247

10.1.1 监测内容248

10.1.2　传统监测方法249

10.1.3　遥感监测方法250

10.2　基于MODIS数据的森林净第一性生产力估测251

10.2.1　植被净第一性生产力（NPP）的估算251

10.2.2　模型构建254

10.2.3　数据处理260

10.2.4　NPP估算结果与分析265

10.3　结论271

第11章　总结276

11.1　效益分析276

11.2　推广应用分析277

11.3　结论278

11.4　展望279