1.2　竹林資源遙感監測

1.2.1　竹資源遙感要素及現狀

我國對于竹資源的監測一直采用傳統的人工調查手段，主要通過一類調查和二類調查獲得竹林的生長狀態數據、種植面積或株數總量。傳統的監測方法時間間隔長、需要大量的人力，并且因為調查面積有限，易造成精度不夠高的現象，加之我國竹林一般分布在山區或邊遠地區，調查耗時、難度大，無法獲取某一地區竹林的總體分布情況。且因為竹林具有竹鞭，生長能力強，隨時都在高速生長，竹林的信息隨時都處于變化之中。傳統的調查監測手段已經不能滿足竹林資源的監測需求。遙感空間信息技術的發展，為竹林空間監測提供了重要的實現手段，在20世紀80年代末90年代初，利用彩紅外航空遙感，地面抽樣調查與遙感判讀相結合，探討了實現區域竹林資源監測的可能性（任國業，1989；任國業，1990；賈炅，1993）；近年來，隨著高分辨率、多光譜、高光譜遙感技術的出現，研究者基于多光譜遙感數據的紋理特征，對植被類型分類提取竹林資源的信息作了一定的研究，為竹林資源信息提取和監測提供了重要的、更為有效的技術方法（余坤勇，2009）。利用遙感監測技術可以對竹林資源進行宏觀監測與管理，為政府統計國土基本數據以及宏觀決策提供實時、可靠的依據。遙感的時空尺度技術優勢，可以獲得廣闊的視野，得到不同時間節點上大范圍的竹林資源分布信息。借助GIS技術，可以快速將竹林資源的時間信息、空間信息以及地物屬性信息結合起來，為決策者制定竹林資源的科學經營措施提供決策輔助，為精準林業的實施提供強大的技術支撐。同時，由于遙感技術具有實時、高效、準確的特點，在竹林資源病蟲害監測以及火災、冰雪災害監測中可以克服傳統調查方法的不足，通過快速獲取遙感影像以及準確定位，就可以得知災害發生的位置以及竹林受災面積和程度，在此基礎上將監測數據制作成專題圖，為決策者提供可靠的基礎數據，為竹林資源持續發展提供技術保障。

（一）面積監測

竹林面積監測是在遙感土地利用類型分類（竹林資源遙感識別技術）的基礎上實現的，通過數據源的分析與處理，正確識別竹林光譜信息，做到竹林資源的單期面積監測與動態面積監測。面積監測有兩種形式：其一，將衛星影像與地面小班調查數據結合，將地面的實際調查結果與衛星影像的顏色、紋理、形狀等信息建立相應的關系，可以利用單期影像對竹林資源的面積進行監測，包括竹林資源的分布范圍、分布位置與分布特征；其二，在連續的時間尺度上，對不同時相的遙感影像進行分析處理，通過對比多期影像的光譜特征與結構特征，提取出不同時期影像上的目標分布、結構、功能等有關信息，可以實現對面積要素的動態監測，面積動態監測可以反映竹林資源在時間及空間尺度的連續分布情況，利用其具有的周期性、宏觀性以及系統性等多方面的優勢，能夠更加快速、準確、全面、及時地監測竹林資源的現狀以及預測未來發展趨勢。

以前，我國通常采用野外數據調查獲得的小面積調查作為森林資源面積。自20世紀初以來，航空照片在林業中得到應用，但其中大多數用作視覺資料，也有利用其作調查規劃基本的資料。隨著遙感技術的發展，林業中逐漸以衛星影像作為重要輔助調查資料，衛星影像開始應用于竹林資源監測，我國在第九次森林調查期間（1996～2003年）就采用新的調查方法——基于像素水平的森林大面積資源監測。近幾年，在衛星圖像發展快速的形勢下，經過不斷的改進技術方法，將多源數據應用在竹林調查中，有效減少像素水平和在大面積監測估計中的偏差與標準誤差。

竹林資源的增長可以通過前后期、多時像的遙感數據對比，對面積的改變做出準確地判斷，從而實現竹林面積的監測。竹林資源面積監測的思路見圖1-2。

（二）立竹度監測

立竹度也稱為竹林密度，是指每畝竹林地中立竹株數。立竹度是竹林結構的重要因子，反映單株毛竹所占的林地空間。因為竹林具有快速生長的特性，且其林分結構屬于異齡林。一年中，立竹度發生不斷的變化：春季出筍成竹，立竹株數增加；采伐后立竹株數減少。一般將采伐后的立竹株數為毛竹林的立竹度。

竹林的立竹度是影響林分內部結構的重要因素，若從林分的光合利用率分析，立竹度越大越好，但林分除了光合作用，還進行著呼吸作用、養分吸收等存在林內競爭的生理過程。所以并不是立竹度越大，林內毛竹就能生長越好。立竹度的大小將反映在毛竹的眉徑、竹高上，具體影響結果見圖1-3、圖1-4。

目前對于竹林資源立竹度的調查還限于傳統調查，在傳統調查時，通常將竹林分株數分為3個記錄項目，分別是竹林分株數、竹散生株數、雜竹株數。具體如下：

（1）竹林分株數是指地類為毛竹林地的毛竹株數。現場調查整個竹林地內的毛竹總株數，記錄在“竹林分株數”欄內。當年生的竹筍，高度大于等于1.5m的計錄株數，高度低于1.5m的不計株數。

（2）竹散生株數是指地類為非毛竹林地的毛竹株數。現場調查整個竹林地散生毛竹株數，記錄在“竹散生株數”欄內，高度小于1.5m的不計株數。

（3）雜竹株數是調查記載雜竹林地和其他地類林地內雜竹（胸徑大于等于2cm）總株數。

利用遙感監測竹林的立竹度的核心是對遙感影像的識別，不同的是，立竹度調查需要對影像中的竹林具體株數進行精確地識別，這就要求更加細致地操作以及分辨率更精細的影像。目前，對于竹林立竹度的調查僅限于傳統調查方法，在航天遙感上并沒有成功的應用，對于航天遙感監測竹資源林分的立竹度，還有待進一步探索。

（三）病蟲害監測

由于竹筍營養豐富，新竹組織幼嫩，竹材具有高質量的糖分，易引發真菌以及昆蟲的侵害，導致竹林生長多受到干擾。在我國的竹林病蟲害中，常見的有毛竹枯梢病、毛竹基腐病、竹叢枝病、竹稈銹病、竹黑粉病、竹煤污病以及黑腫病、水枯病、黑痣病等。毛竹林病蟲害是竹資源生產上的重要生物災害，是制約高產、優質、高效益竹資源產業持續發展的重要因素。我國竹林分布存在大面積的天然純林，而單一的林分組成往往容易產生各種各樣的病蟲害（鄧旺華，2008）。對病蟲害進行早期預警，有利于控制病蟲害的大面積發生和損失，保護毛竹植株生長以及竹筍的產量。在病蟲害監測與預報方面，遙感技術是目前唯一能夠做大范圍快速獲取空間連續地表信息的手段，成為病蟲害監測、獲取與解析不可替代的技術（張競成，2012）。

目前，森林病蟲害的監測研究多采用雷達、光學系統及航空攝影、攝像的方式直接監測遷飛性害蟲的動態變化。國內外已大量開展了應用各種遙感技術進行病蟲害的預測、動態監測和危害情況等方面的研究（鄧旺華，2008）。遙感影像的光譜信息與植物葉片的生理特征有關，如葉綠素含量（張光輝，2007）。綠色植物的光譜反射率具有明顯的特征，并且完全隨波長的變化而變化。當竹林受到病蟲害影響時，遙感影像的各個波段上的波譜值發生變化，尤其在近紅外波段的光譜值變化較大（趙春燕，2006）。因此，可以通過提取遙感影像上的光譜變化信息，實時、準確地對毛竹林的病蟲害發生時期與發生面積進行有效的監測，為竹林病蟲害的預報和監測提供有力的依據。

當前竹類病蟲害遙感監測主要方法有：光譜特征法與植被指數法。

1.光譜特征法

植物病蟲害遙感監測中最主要的是基于可見光近紅外的光學遙感波段進行監測。其基本依據是植物在病蟲害侵染條件下，在不同波段上表現出不同程度的吸收和反射特征的改變，即病蟲害的光譜響應特征。植物病蟲害的光譜響應可以認為是由病蟲害引起的植物色素、水分、形態、結構等變化的函數，因此往往呈現多效性，并且與每一種病蟲害的特點有關（張競成，2012）。植物葉片或冠層受到病蟲害侵染之后生理、生化、形態、結構等均發生改變，所以其個光譜特征具有高度復雜性和多變性（王靜，2015）。

2.植被指數法

植被指數（vegetation index，簡稱VI）是兩個或多個波長范圍內的地物反射率組合運算，以增強植被某一特性或者細節。所有的植被指數要求從高精度的多光譜或者高光譜反射率數據中計算，未經過大氣校正的輻射亮度或者無量綱的遙感影像像元亮度值數據不適合計算植被指數（鄧書斌，2010）。基于植被指數的分析已經成為學者們在病蟲害遙感探測研究與實踐中的主要途徑。迄今為止，已經有多種不同形式的植被指數被相繼提出，這些植被指數通常具有一定的生物或物理意義，是植物光譜的一種重要的應用形式。除波段組合、插值、比值、歸一化等常用的代數形式外，如光譜微分、倒數、對數等變換形式也常用于光譜特征的構建（張競成，2012）。

目前，已有較多的研究嘗試通過各類植被指數建立遙感信息和病蟲害的發生、程度之間的關系。這些植被指數能夠對植被的病蟲害發生作出不同程度的響應，可為構建竹林病蟲害遙感監測模型提供借鑒。表1-5對常用于病蟲害探測的一些植被指數進行了歸納和整理。

表1-5　常見植被指數

（四）竹林地立地質量監測

竹林地立地質量（site quality）對于竹林的管理和經營來說，是竹林資源經營過程十分重要的輔助決策指標，指一定區域范圍內氣候、地質、地貌、土壤以及各種生物條件相互聯系、相互作用的綜合體，是竹林生長的環境條件。

竹林地立地質量好壞對于竹林的生長有著很大的影響。研究竹林地立地質量，能夠為竹林的適地適樹、營林規劃、林地選擇、適宜育林技術等措施的確定提供重要依據，實現對竹林經營的各種效益、竹材生產成本和育林投資做出估計（殷有，2007）。在立地分類和評價時，考慮的因素越多則對立地生產潛力的估測越準確（白冬艷，2013）。立地條件是竹林健康生長的前提條件。“適地適樹”對竹林生產力的保持也很重要。立地質量是影響林地生產能力諸因素的總和。因而竹林地立地質量研究對提高育林質量、發展持續高效竹林業、恢復和擴大竹林資源都有重要作用（殷有，2007）。快速、科學地掌握竹林地立地質量的現實狀況，是竹林科學經營的重要基礎，是實現竹林可持續經營的重要保障。在國外，如挪威、瑞典、加拿大等國，較早開展了深入細致的林地立地質量研究工作，其中許多研究成果已在林業生產中發揮了積極的作用（殷有，2007）。在18世紀前期，用編制林分收獲表的方法來劃分林地生產力的高低，隨后Hartige在1795年，提出上、中、下三類型的粗放分類方法，而Cotta在1804年提出了精細分類法（王超群，2013）。1910—1925年期間美國出現了三種關于立地質量評價的不同觀點，一種是利用材積來表示立地質量的優劣；另一種是利用“森林立地類型系統”來進行評價；最后一種是使用高生長量作為立地質量評價指數。1923年，美國林業家學會下屬的一個委員會經過研究決定把材積生長確定為地位級的主要度量方法（付滿意，2014）。我國關于立地質量評價的研究起步相對比較晚，20世紀50年代初期，主要還是利用林型和地位級法以及土壤肥力等級來進行立地質量的評價，地位級法主要是針對有林地進行立地質量評價，而土壤肥力等級主要是針對無林地。70年代以后，我國逐漸開始使用立地指數方法進行立地質量評價，并在全國立地質量評價中被廣為利用，依據此方法針對我國主要用材林編制了大量的地位指數表。1986年之后，國家把森林立地研究正式列入國家“七五”重點科研攻關的課題，并組織了大量人力和物力進行了全國范圍的森林立地調查研究工作，也取得了一定的研究成果，至此我國的立地分類與評價研究，進入到一個全面和系統的科研階段（付滿意，2014）。未來竹資源立地質量的研究重點是定量評價立地的優劣，利用遙感手段判斷竹林立地的優劣，為竹資源的生產提供可靠的技術指導，同時，預估竹林地將來的竹林生產力，進而對竹林后續造林的效果作出預估。掌握立地條件的空間分布格式演變規律，對多功能森林經營起重要的保障作用（白冬艷，2013）。

（五）土壤肥力監測

目前，學術界對土壤肥力的定義還未達成一致，不同專家對土壤肥力的定義略有差別。在國外，Doran J W和Oparkin T B在1994年提出（Doran J W等，1994），土壤肥力是指土壤在整個生態系統內部所表現出的促進生物生產力、維持動植物健康以及提高環境質量的能力；而Badiane NNY等在2001年提出（Badiane NNY，2001），土壤肥力是土壤物理、化學性質和生物特性等綜合作用的結果，可以反映土壤為植物生長供應和協調營養條件以及環境條件的能力。雖然影響土壤肥力的各因素不是很明確，但是他們之間是緊密關聯的。在國內，大部分學者對土壤肥力有較為統一的認識，他們認為：土壤肥力一方面表現為土壤的代謝及調節功能，另一方面表現為土壤內部在固定的地理位置和穩定的自然條件下的一種水、汽、熱之間的動態平衡狀態。（王海霞，2008；周云娥，2006；張鼎華，2001；陳雙林，2002；肖復明，2008）

即使國內外諸多學者在土壤肥力的定義上出現分歧，但是毋庸置疑的是土壤肥力在整個自然界中充當著一個很重要的角色，不僅能提供動植物、微生物生長所需的物質，而且對于環境甚至是整個生物圈的平衡維持起到重要作用。目前，我國竹資源經營約有60%以上是粗放手段，對撫育和林地管理重視較弱，且區域竹林林分的結構普遍單一，導致竹林的地力衰退趨勢加劇，生產力水平下降，一些地區低產林占有很大的比例，其經營效益降低（趙超，2011）。僅約10%左右的竹資源管理利用集約經營，有良好的管理水平和技術人員配備。所以需要改進竹林資源的經營水平，開展竹林地土壤肥力監測有利于實現對竹林地土壤肥力的動態監測，為竹林資源的生長、管理以及可持續經營提供良好的技術保障。借助遙感技術實現對竹林地土壤肥力的監測，對快速、準確地獲取和監測竹林地土壤特征及肥力狀況具有重要意義。

（六）其他監測要素

氣象災害（主要有高溫災害、冰雪災害等）和森林火災等，是竹林資源脅迫性危害的因素，其中森林火災是人類所面臨的最重要的自然災害之一。這些災害的發生，輕則影響竹林內部結構、竹林植株的生長，重則會導致整片竹林死亡，造成重大的經濟損失且打破生態平衡（徐昌棠，2008）。

1.高溫傷害

一些學者（李龍有，1987；柳麗娜，2014；李迎春等，2015；呂玉龍，2014）對毛竹的持續干旱災害影響進行研究，結果表明：持續的干旱災害會使植株受到嚴重傷害，輕則導致植株脫水、葉片枯黃，重則可能到時整片竹林活力降低，連續的干旱為森林火災創造了條件，森林火險等級上升。竹林因為持續干旱，森林抵抗力下降，病害和蟲害容易侵入植株，導致二次傷害。研究結果還說明，不同立地條件、不同生長水平的植株受到的傷害不同，在年齡尺度上，由于毛竹年齡越小，木質化程度越低，植株含水量較高，抗逆性較弱，在連續高溫干旱情況下，受到損傷的程度越大；高海拔地區土壤含水量低于山地下部，故高海拔地區毛竹林受到的損傷大于海拔較低的毛竹林；陽坡毛竹林由于接收的太陽輻射能量較大，且蒸發水汽較多，其受到的損傷高于陰坡；坡位也會對毛竹的損傷程度產生影響，上坡位受災程度大于中坡位大于下坡位。土壤厚度也會影響毛竹林的受傷害程度，土壤較淺的林地上生長的毛竹受到的損傷較大；山脊相比于山凹處受損更加嚴重；坡度越陡，土壤水分越難儲存，導致高溫對其傷害程度越大；處于風口處的竹林土壤及竹稈水分更易被蒸發，受損程度比背風處更大，受到高溫傷害更大。

2.冰雪、風雪傷害

毛竹在暴雪災害下的受災形式主要為翻兜、彎曲、爆裂、倒伏等，毛竹受災的主要原因有毛竹冠層枝梢韌性強，易被積雪彎曲。當前期積雪在冠層尚未融化、后期降雪又覆蓋在前期降雪上時，在持續低溫與積雪的作用下，樹冠上的雪積滯性高，不易散落，由于冰雪極易在分叉處聚集，使樹冠上的承雪重量大大增加，因此造成了冰雪災害（魏松正，2008）。冰雪災害過后，由于毛竹林地會出現大面積的倒伏、折斷樹體，冰雪災害過后氣溫回升較快，林內可燃物大量增加，火災隱患也顯著增加，需要及時對林內的竹林進行清理，把折斷的樹干、爆裂的樹干、彎曲的樹枝進行處理；采取護筍養竹措施，受災后3年內禁止采挖春筍（饒國才，2008）。竹林在秋季應及時鉤梢，鉤去的梢端不超過竹冠總長的三分之一，很好地保持竹稈的挺拔，降低竹冠的遮擋，為新竹提高更多的光照，預防冰雪等在竹梢的積累。為避免竹林遭受冰雪災害，建議竹林進行竹闊混交，混交的喬木會對傾斜的竹子起到支撐的作用，在大面積冰雪災害發生時，可以減少竹林連片傾倒、降低竹株的彎曲程度、避免竹株折斷、防止竹林翻兜（樓一平，2010）。

冰雪災害主要導致整片竹林的地上形態發生改變，其變化主要表現在三個方面（趙金發，2009）：

①折斷：稈梢凝結的冰雪重量超過竹稈本身的負荷極限以致竹稈折斷，撕裂成幾條蔑片，且撕裂的長度不到50cm。

②破裂：稈梢凝結的冰雪重量超過竹稈本身的負荷極限以致竹稈折斷，且撕裂成長度達50cm以上的蔑片。

③凍枯：叢生竹地上部分受凍，竹稈枯死，無法正常生長。

3.森林火災

森林火災是指失去人為控制，在林地內自由蔓延和擴展，對森林、森林生態系統和人類帶來一定危害和損失的林火現象（趙佳明，2010）。森林火災突發性強、破壞性大、處置救助較為困難（張端林，2010）。目前，森林火災的監測是將遙感、GIS技術與傳統的森林火災預測預報方法相結合，取長補短應用于森林火險預測管理和規劃中。特別是在大興安嶺火災中，遙感技術充分發揮了無可替代的作用。我國竹林資源在人們日常生活中的利用相當廣泛，大量的人為干擾容易產生各種火災發生隱患，需要時刻做好災害防備工作。在竹林火災的監測與預報工作中，各種資源遙感衛星和系列氣象衛星由于具有周期短、密度高、多時相動態遙感的特殊能力，將為竹林火災的監測提供了可靠、穩定的服務（鄧旺華，2008）。

1.2.2　當前可用于竹資源監測的遙感數據

（一）多光譜系列

1.美國陸地衛星系列

美國陸地衛星（Landsat）系列衛星由美國航空航天局（NASA）和美國地質調查局（USGS）共同管理，是美國用于探測地球資源與環境的系列地球觀測衛星系統，曾稱作地球資源技術衛星（ERTS）。

第一顆陸地衛星是美國于1972年7月23日發射的Landsat衛星，這是世界上第一次發射的真正的地球觀測衛星。迄今Landsat已經發射了8顆衛星，主要應用于陸地的資源探測、環境監測，它是世界上現在利用最為廣泛的地球觀測數據。

查閱相關Landsat系列衛星詳細信息可以登錄網址：http：//www.radi.ac.cn/。

2.World Views

World view系列衛星是美國Digital Globe公司的產品，該系列衛星可以為世界各地的商業用戶提供滿足其需要的高性能圖像產品。

查閱相關World Views衛星詳細信息可以登錄網站：http：//www.godeyes.cn/。

3.GeoEye

GeoEye是著名的地理空間信息供應商。可以幫助國防團體、戰略合作伙伴、經銷商和商業客戶更好地對全球進行繪圖、測量和監視。

查閱相關GeoEye衛星詳細信息可以登錄網站：https：//www.satimagingcorp.com。

4.Quick Bird

Quick Bird衛星于2001年10月由美國DigitalGlobe公司發射，具有最高的地理定位精度和海量星上存儲，在林業遙感中發揮了重要的作用，主要為資源清查與監測、火災監測預報、病蟲害監測、火災評估等方面。

查閱相關Quick Bird衛星詳細信息可以登錄網站：https：//www.satimaging-corp.com。

5.IKONOS

IKONOS是美國空間成像公司于1999年9月24日發射升空的世界第一顆高分辨率商用衛星，是由美國Lockheed Martin公司設計制造的，為農業、環保、資源管理、城市規劃、運輸、保險、電訊、災害評估、應急指揮等眾多行業和領域提供了數據保障。

查閱相關IKONOS衛星詳細信息可以登錄網站：https：//www.satimagingcorp.com。

6.法國地球觀測衛星SPOT系列

SPOT是法國空間研究中心（CNES）研制的地球觀測衛星系統。SPOT衛星系統包括一系列衛星及用于衛星控制、數據處理和分發的地面系統。由于衛星數據空間分辨率適中，可以在不同的觀測角觀測同一地區，得到立體視覺效果，因此在資源調查、農業、林業、土地管理、大比例尺地形圖測繪等各方面都有十分廣泛的應用，并且能進行高精度的高程測量與立體制圖。

查閱相關SPOT系列衛星詳細信息可以登錄網站：https：//www.satimaging-corp.com。

7.法國Pleiades衛星

SPOT衛星家族后續衛星命名為Pleiades（普萊亞），屬法國Astrium公司。Plei-ades高分辨率衛星星座由2顆完全相同的衛星Pleiades1A和Pleiades1B組成。雙星配合可實現全球任意地區的每日重訪，最快速滿足客戶對任何地區的超高分辨率數據獲取需求。

查閱相關Pleiades衛星詳細信息可以登錄網站：https：//www.satimagingcorp.com。

8.日本ALOS衛星

ALOS-1日本對地觀測衛星（Advanced Land Observing Satellite）于2006年1月24日發射，是世界上最大的地球觀測衛星之一，它是為了進行常規的三維表面成像、精確的地面區域覆蓋觀測、災難監測和資源勘查而設計的。

查閱相關ALOS衛星詳細信息可以登錄網站：http：//global.jaxa.jp/projects/sat/alos/。

9.資源環境衛星

環境衛星是中國繼氣象、海洋、國土資源衛星之后的一個全新的民用衛星。環境與災害監測預報小衛星星座由多顆小衛星組成，是一個配備了寬覆蓋CCD相機、紅外相機、高光譜成像儀、合成孔徑雷達（SAR）等多種類型傳感器的先進對地觀測系統，是目前國內民用衛星中技術最復雜、指標最先進的系統。

查閱相關資源環境衛星詳細信息可以登錄網站：http：//www.cresda.com/CN/。

10.高分衛星

高分一號衛星是我國高分辨率對地觀測系統的第一顆衛星，由中國航天科技集團公司所屬空間技術研究院研制。于2013年4月26日12時13分04秒由長征二號丁運載火箭成功發射，開啟了中國對地觀測的新時代。高分一號衛星發射成功后，將能夠為國土資源部門、農業部門、環境保護部門提供高精度、寬范圍的空間觀測服務，在地理測繪、海洋和氣候氣象觀測、水利和林業資源監測、城市和交通精細化管理，疫情評估與公共衛生應急、地球系統科學研究等領域發揮重要作用。

查閱相關高分衛星詳細信息可以登錄網站：http：//www.dsac.cn/Data Product/。

11.天繪一號衛星

天繪一號是我國第一代傳輸型立體測繪衛星，主要用于科學研究、國土資源普查、地圖測繪等領域的科學試驗任務，由航天東方紅衛星有限公司研制，是當時中國有效載荷比最高的高分辨率遙感衛星。天繪一號實現了中國測繪衛星從返回式膠片型到CCD傳輸型的跨越式發展，在中國首次實現了影像數據經過地面系統處理，無地面控制點條件下與美國SRTM相對精度12m/6m同等的技術水平。

查閱相關天繪一號衛星詳細信息可以登錄網站：http：//www.dsac.cn/DataProduct/。

12.高景一號衛星

高景一號衛星由中國航天科技集團公司五院所屬航天東方紅衛星有限公司抓總研制。衛星全色分辨率高達0.5m，多光譜分辨率2m，軌道高度530km，幅寬12km，過境時間為上午10：30，日采集能力達到300×104km2。系統最終建成后，衛星日采集能力將達到1200×104km2，實現國內十大城市3天覆蓋一次的能力，實現國內十大城市1天覆蓋1次的能力。SuperView衛星具有很高的敏捷性，可設定拍攝連續條帶、多條帶拼接、按目標拍攝多種采集模式，此外還可以進行立體采集。高景一號單次最大可拍攝60km×70km影像。

查閱相關高景一號衛星詳細信息可以登錄網站：http：//www.godeyes.cn/。

（二）高光譜系列

1.TERRA及AQUA衛星

中分辨率成像光譜儀（MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer）-MODIS是Terra和Aqua衛星上搭載的主要傳感器之一，兩顆星相互配合，每1～2天可重復觀測整個地球表面，得到36個波段的觀測數據，這些數據將有助于我們深入理解全球陸地、海洋和低層大氣內的動態變化過程，因此，MODIS在發展有效的、全球性的用于預測全球變化的地球系統相互作用模型中起著重要的作用，其精確地預測將有助于決策者制定與環境保護相關的重大決策。

查閱相關TERRA及AQUA衛星詳細信息可以登錄網站：https：//ladsweb.na-scom.nasa.gov/search。

2.Envisat-1衛星

Envisat-1屬極軌對地觀測衛星系列之一（ESA Polar Platform），于2002年升空。該衛星是歐洲迄今建造的最大的環境衛星，也是費用最高的地球觀測衛星（總研制成本約25億美元）。星上載有10種探測設備，主要有：ASAR（先進的合成孔徑雷達）、MERIS（中等分辨率成像頻譜儀）、AASTR（先進的跟蹤掃描輻射計）、RA-2（雷達高度計）以及Michelson干涉儀、微波輻射計（MWR）等。可生成海洋、海岸、極地冰冠和陸地的高質量圖像，為科學家提供更高分辨率的圖像來研究海洋的變化。Envisat-1數據主要用于監視環境，即對地球表面和大氣層進行連續的觀測，供制圖、資源勘查、氣象及災害判斷之用。其衛星搭載的MERIS（中等分辨率成像頻譜儀）傳感器屬高光譜傳感器。

查閱相關Envisat-1衛星詳細信息可以登錄網站：http：//www.ceode.cas.cn/。

3.EO-1衛星

地球觀測衛星-1（EO-1）是NASA新千年計劃（NMP）的第一顆對地觀測衛星，也是面向21世紀為接替LANDSAT7而研制的新型地球觀測衛星，目的是對衛星本體和新型遙感器技術進行驗證。在該衛星上搭載了高光譜成像光譜儀Hyperion、高級陸地成像儀ALI（Advanced Land Imager）和大氣校正儀AC（Atmospheric Cor-rector）三種傳感器。

查閱相關EO-1衛星詳細信息可以登錄網站：http：//earthexplorer.usgs.gov/。

（三）雷達系列

從遙感手段和技術上來講，雷達的發展是遙感技術從被動遙感向主動遙感發展的一個重要階段。雷達是利用電磁波探測目標的電子設備。雷達發射電磁波對目標進行照射并接收其回波，由此獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。雷達分類標準有很多，但目前林業調查使用主要集中在合成孔徑雷達和激光雷達。合成孔徑雷達是成像雷達，波源為電磁波，毫米波到米波均有，視用途而定。激光雷達技術是一種利用激光器發射激光脈沖并接受回波，可以快速、精確、高效地獲取地面三維空間信息的主動遙感探測技術（翟國君，2002）。

1.激光雷達

“激光雷達”，英文為LiDAR（light detection andranging），是一種主動遙感技術。相對于傳統光學被動遙感提供的二維平面信息，激光雷達可以提供包含高度的三維數據，能夠更加精確地提取森林冠層高度、覆蓋度、葉面積指數和生物量等關鍵參數，為竹林業的科學研究提供了更多的信息量；根據激光雷達系統搭載平臺的不同，可分為機載小光斑激光雷達和星載大光斑激光雷達、地面激光雷達三類。

星載激光雷達能全天候、全天時的對地觀測，受地面和天空背景干擾小，具有高垂直分辨率、視域較寬，瞬時視場角較大和運行成本低等優勢，這些優勢使其在海洋測繪、土地調查與測量、環境監測和森林調查等方面應用較為廣泛（Ben-Arie，2009）。機載激光雷達以其靈活的機動性，高分辨率等優勢，在數字化城市（Hua，2012；Zhongyuan，2012）、高精度森林資源調查（Magnussen，2010）方面有廣泛的應用。通過對點云數據的加工處理，可以建立數字地表模型和數字高程模型進而可以得到冠層高度模型（CHM），進而獲取地表上地物（如冠層、建筑物）的分布和高度。

地面激光雷達以高密度、高精度的點云數據快速獲取森林單木參數如樹位置、胸徑、樹干材積以及林分中樹密度及蓄積量等成為可能，這種方式不僅節省了人力，還提高了工作效率，現在已經成為快速獲取樹木幾何參數的一種有效方法。但是TLS數據獲取范圍有限，在結構復雜的林分內由于遮擋原因，不能完全反映上層樹冠信息。

2.合成孔徑雷達

合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar, SAR）是一種高分辨率成像雷達，可以在能見度極低的氣象條件下得到類似光學照相的高分辨雷達圖像。利用雷達與目標的相對運動把尺寸較小的真實天線孔徑用數據處理的方法合成一個較大的等效天線孔徑的雷達，也稱綜合孔徑雷達。

一般情況下，地球有60%～70%被云層覆蓋，可見光、紅外技術在這種天氣下難以獲得有效數據，不能及時為林業行業提供數據支持。而合成孔徑雷達具有全天時、全天候以及能夠穿透掩蓋物、較好反映地表結構信息的能力，為林業遙感提供了新的數據源，有效解決了上述問題。SAR遙感通過獲取各種森林生物物理參數，被廣泛用于識別森林類型、森林密度、年齡和監測森林生長、再生狀況、森林砍伐、森林災害以及估算森林的生物量、蓄積量，特別是對熱帶雨林砍伐監測，雷達幾乎是唯一可以依賴的信息源，這些信息有效提高了人們對森林資源的認識。

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