基于遥感技术的森林健康研究说明

森林是陆地生态系统的主体，总面积超过40 亿hm2，约占陆地总面积的31%。20 世纪以来，由于森林面积萎缩和质量下降引发的生态环境事件不断出现，使得森林健康问题得到前所未有的关注，各国学者开展了大量而富有成效的研究工作。

但森林植被的物理属性与草原、荒漠、农田、水体、建筑用地等土地利用类型有很大的区别；不同森林植被在不同生存环境和生长发育阶段，体内生化物质组成、含量、特性以及细胞结构、含水量也各不相同，这种物理属性的差异形成了目标物独特的光谱反射曲线，是用于判断和区别森林植被的重要手段。

澳大利亚森林大火遥感监测火场变化图

（暗红色图斑为过火区，蓝色图斑新增的过火区，黄色图斑为未过火的孤岛）

上述差异虽然导致森林植被光谱反射曲线各波段反射值略有不同，但光谱曲线的形状特征是基本一致的； 然而当植被健康受到侵害时，植物体内的叶绿素浓度会发生明显变化，光谱曲线的形状特征也会随之发生改变。而用传统的原地观测与受控实验等研究方法不仅需要耗费大量的人力物力资源，且速度缓慢，缺乏时间序列上的可比性，一些偏远地区更是难以到达； 因为缺乏恰当的尺度转换手段，整体研究结果常常难以令人信服，方法具有一定的局限性。

本文从森林资源调查、森林生态功能评估、森林健康风险控制和森林植被参数提取四方面对森林健康遥感研究进行概况

利用遥感影像监测森林的变化

森林资源调查

森林资源的动态变化是森林发展演替有利因子与森林健康胁迫因子综合作用的结果，对森林健康具有重要的指示作用。传统森林资源调查方法采用样地调查推算总体，这种方法代价高昂、持续时间长且不利于动态跟踪。遥感技术的应用克服了传统调查方法的缺点，并可对森林资源结构情况进行及时的、动态的、准确的分析，从而较好地了解森林健康状况四。遥感技术在森林调查领域的应用，主要体现在森林面积（覆盖率）、森林类型与树种识别、林分蓄积量等3个方面。

森林生态功能评估

健康的森林应具有多重的生态功能和价值，如涵养水源、固碳释氧、积累营养物质和保持生物多样性等。

森林健康风险控制

受自然或非理性人类活动的影响，森林结构遭到严重破坏、功能持续衰退，森林健康状况无时无刻不面临着巨大的威胁。遥感技术的应用打破了人类感官的局限，在更为广阔的时空尺度上，为人类提供了森林健康风险控制的平台。

森林健康风险控制

虽然遥感技术破解了依赖地面调查难以完成大尺度森林综合评估的难听，但有时森林群落信息依然难以被直接获取。在这种情况下，植被参数可以为相关研究提供大量且有效的信息，基于遥感影像的森林植被参数已经成为森林健康状况数量化表达的重要途径。

遥感技术为人们提供了广阔的视野、海量的信息及一个可以实现客观、连续、重复、动态对比分析和推断预警的工作平台。研究证实: 遥感光谱数据可与森林资源数量、稳定性、结构、功能和干扰等指标建立较好的相关关系；借助遥感技术，人们能够判断和区别不同健康状态的森林植被，准确、及时地掌握森林健康发生、发展的状况。随着遥感技术的迅速发展，遥感资料的分辨率也在不断提高，其技术的应用也日趋成熟，特别是近年来遥感技术与地理信息系统、全球定位系统相结合，已成功应用于森林健康研究的诸多领域，显示出强大的生命力。

推荐：

莱森光学- iSpecHyper-VM系列无人机机载高光谱成像系统

莱森光学-多旋翼无人机高光谱成像系统iSpecHyper-VM系列是一款基于小型旋翼无人机的高性能机载高光谱成像系统。

莱森光学-多旋翼无人机高光谱成像系统光谱范围400-1000nm/900-1700nm,由高性能高光谱相机、稳定云台、高清相机、GNSS模块、机载控制与数据采集模块、机载供电模块、地面站模块等部分组成。核心载荷高光谱相机完全自主研发，采用1英寸大靶面CCD图像传感器具有高光谱分辨率、高灵敏度、大视场及优异的成像性能，配合定制开发的高性能稳定云台，能够有效降低飞行过程中无人机抖动引起的图像扭曲与模糊；同时与GPS同步触发，实现可见光照片匹配同步GPS信息；通过地面实时数据平台实时观测飞行器采样点并可利用地面端设置采集的航线预览及矫正功能；有辐射度校正、反射率校正、区域校正等批处理能力。辅助相机可实时可见、监控拍摄效果，有图像实时回传功能；有辐射度校正、反射率校正、区域校正等批处理能力，光谱相机控制、数据采集、自动曝光、自动扫描速度匹配、辅助摄像头功能、支持远程遥控、支持巡航、惯导采集模式，数据支持Envi等主流遥感软件，实时常用植被指数计算功能、光谱及图像数据预览、建库、建立指标解译库等功能。

莱森光学-多旋翼无人机高光谱成像系统与大疆M600 pro/M300RTK无人机完美适配，支持同类型的多种无人机；系统支持配件升级及定制化开发，为教育科研、智慧农业、林业调查、水环境监测、目标识别、军事反伪装等行业高端应用领域提供高性能解决方案。

莱森光学- iSpecHyper-VS系列高光谱成像相机/便携式高光谱成像系统

莱森光学-iSpecHyper-VS系列高光谱成像相机是莱森光学（LiSen Optics）专门用于公安刑侦、物证鉴定、精准农业、矿物地质勘探等领域的最新产品，主要优势具有体积小、帧率高、独有高光通量分光设计、信噪比灵敏度高、大靶面探测器、高像质等特点。iSpecHyper-VS采用了透射光栅外置推扫或内置原理高光谱成像，系统集成高性能数据采集与分析处理系统，高速接口传输，全靶面高成像质量光学设计 ，物镜接口为标准C-Mount，可根据用户需求更换物镜。iSpecHyper-VS系列高光谱成像相机，广泛应用于公安刑侦、物证鉴定、精准农林、遥感遥测、 工业检测、 医学医疗、采矿勘探等各领域。

莱森光学-iSpecHyper-VS系列高光谱成像相机/便携式高光谱成像系统主要技术特点

光谱范围400-1000nm或900-1700nm，分辨率优于3nm

独有高光通量分光成像设计、信噪比灵敏度高

高性能CMOS/CCD/InGaAs(TE Cooled)图像传感器，数据格式支持ENVI,支持多区域ROI

可选配电控自动对焦技术、自动曝光、自动成像扫描匹配

全靶面高成像质量光学设计，点列斑直径小于0.5像元

多种焦距物镜镜头（12.5/25mm/35mm/75mm）可根据用户需求更换物镜

多种光学附件可选：户外太阳光源、实验室太阳匀化光源工作台、三脚架（野外专用）、数据线、电源线、电源（外置电源模块）、仪器便携式手提箱（定制三防箱）、专业高光谱采集软件

莱森光学- iSpecField-系列手持式/便携式地物光谱仪

莱森光学-iSpecField系列地物光谱仪是莱森光学（LiSen Optics）专门用于野外遥感测量、土壤环境、矿物地质勘探等领域的最新明星产品，由于其操作灵活、便携方便、光谱测试速度快、光谱数据准确是一款真正意义上便携式地物光谱仪。iSpecField系列地物光谱仪光谱范围250-1100nm/250-1700nm/250-2500nm,采用了工业级触控显示屏手柄探头，手柄探头同时采用了独有光学设计内置摄像头（相机）、GPS、激光指示器、内置光学快门控制，同时地物光谱仪主机与工业级触控显示屏手柄探头一体化设计，可野外现场直接进行地物光谱操作测量，野外操作更加便捷方便，非常适合复杂的野外地物光谱测量。

莱森光学-iSpecField系列地物光谱仪主要技术特点

光谱范围250-1100nm/250-1700nm/250-2500nm，固定全息光栅一次性快速扫描分光

2048像素面阵BT-CCD，256/512像元InGaAs，高像素双路探测器同步测量，光谱精度高、分辨率高

主机与工业级触控显示手柄探头一体化结构，野外测量无需额外电脑，操作灵活

最短积分时间30微秒，测量动态范围大，7吋高清触控显示远程触发一键测量

内置＞800万像素自动对焦摄像头（相机）、GPS、激光指示器、内置光学快门控制

GPS定位、地物图像、角度测量、距离测量、空气温湿度测量与光谱实时对应同步

SpecAnalysis专用地物分析软件，兼容ENVI、TSG、Arcgis等第三方工具软件，嵌入了USGS数据库和NDVI等13个植被指数

丰富测量光学配件：标准白板/灰板、叶片透射夹、矿物土壤专用探头、手枪式光纤探头、室内太阳光源、视场角镜头、BRDF测量附件、透反射实验室支架装置、远程触发器等可满足野外和实验室测量需求，可实现透射反射率、辐照度、辐亮度等测试

大容量电池，续航时间4-5小时，供电电池模块可拆卸，可配置备用电池模块，满足长时间野外测量

莱森光学（深圳）有限公司是一家提供光机电一体化集成解决方案的高科技公司，我们专注于光谱传感和光电应用系统的研发、生产和销售。

审核编辑：符乾江