合成孔径雷达在森林资源监测中的应用:优势、难点和方法

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作者 赵磊 陈尔学 +2 位作者 李增元 范亚雄 王健 《卫星应用》 2024年第6期29-36,共8页

一、引言合成孔径雷达(SAR)是以微波波段的电磁波作为探测手段,利用方位向合成孔径和距离向脉冲压缩技术实现区域范围的高分辨率成像,从而获取观测对象的散射特征和相关信息的主动遥感技术[1]。SAR相比于其他遥感技术,兼具了大区域高分... 一、引言合成孔径雷达(SAR)是以微波波段的电磁波作为探测手段,利用方位向合成孔径和距离向脉冲压缩技术实现区域范围的高分辨率成像,从而获取观测对象的散射特征和相关信息的主动遥感技术[1]。SAR相比于其他遥感技术,兼具了大区域高分辨率成像的能力和对森林冠层穿透能力强的特点,在森林参数定量估测、森林类型识别和变化监测制图等应用方面具有优势。 展开更多

关键词 脉冲压缩技术 微波波段 高分辨率成像 森林资源监测 穿透能力 探测手段 观测对象 定量估测

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几种林场总体森林蓄积量密度均值估计方法的比较评价

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作者 丁相元 陈尔学 +4 位作者 赵磊 刘清旺 范亚雄 赵俊鹏 徐昆鹏 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期11-23,共13页

【目的】以林场或县森林资源总体为调查对象,及时、准确地调查监测总体平均每公顷蓄积量,对上级(如市、省)部门开展森林资源宏观管理、生态保护价值评价、森林碳储量计量、领导干部任期绩效考核等工作都有重要支撑作用。将卫星、无人机... 【目的】以林场或县森林资源总体为调查对象,及时、准确地调查监测总体平均每公顷蓄积量,对上级(如市、省)部门开展森林资源宏观管理、生态保护价值评价、森林碳储量计量、领导干部任期绩效考核等工作都有重要支撑作用。将卫星、无人机等多源遥感数据作为辅助数据,采用较少抽样调查样地数据,实现总体参数有效估测的新方法,已成为国内外重要的研究方向,但目前,国内尚无多种现有估计方法的比较评价研究。为了促进新一代遥感技术在森林资源调查业务中的应用,提高我国森林资源天空地一体化调查监测技术水平,亟需对现有林场或县总体参数估测方法进行比较评价研究。【方法】以内蒙古旺业甸实验林场主要人工林树种为总体,基于2019年在林场获取的无人机激光雷达(LiDAR)抽样数据、Sentinel-2A多光谱数据(全覆盖)和少量样地数据,针对样地(p)、样地-卫星(ps)、样地-抽样无人机LiDAR(pl)以及样地-抽样无人机LiDAR-卫星(pls)4种模式,利用适合这4种模式的概率抽样法(DB)、模型辅助法(MA)、模型法(MD)和混合法(HY)4类共5种估测方法(DBp、MDps、MAps、HYpl以及MDpls)对总体森林蓄积量密度均值(MSVD)进行估计与对比分析。【结果】(1)DBp、MDps、MAps、HYpl、MDpls5种方法估测的MSVD分别为212.54、202.09、202.38、210.07以及208.96 m3/hm2,精度分别为90.44%、91.54%、91.69%、96.35%和96.45%,方差依次减小。(2)其他4种方法相对于MDpls方法的估计效率(RE)均大于1(REDBp,MDpls=5.39,REMDps,MDpls=3.82,REMAps,MDpls=3.69,REHYpl,MDpls=1.07);HYpl相对于MDpls的RE略大于1,但几倍于其他3种方法(REDBp,HYpl=5.02,REMAps,HYpl=3.43,REMDps,HYpl=3.56)。(3)包含LiDAR数据的HYpl与MDpls方法相对于包含Sentinel-2A数据的MDps与MAps方法均为正效率(REMAps,HYpl=3.43,REMDps,HYpl=3.56,REMDps,MDpls=3.82,REMAps,MDpls=3.69);MDps与MAps方法之间的RE接近1,但MAps的效率微高于MDps(REMDps,MAps=1.04)。【结论】和只利用样地数据的估计方法相比,将遥感数据作为辅助变量建立估测模型,无论是采用对蓄积量不够敏感的林场全覆盖Sentinel-2A多光谱遥感数据,还是采用对蓄积量很敏感的抽样式获取的LiDAR数据,都可有效提高林场总体MSVD的估测精度。涉及遥感数据应用的4种方法,估计精度最高的为MDpls,其次为HYpl,这2种方法都包含了LiDAR遥感抽样观测数据的应用,都是适应于林场总体MSVD估计的年度监测方法。可实现天空地3种观测数据协同应用的MDpls估测精度和相对效率最高,可作为林场森林蓄积量年度监测的首选方法。 展开更多

关键词 森林资源调查 林场/县 多源数据 总体蓄积量密度均值

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着力加强基层公务员队伍政治建设

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作者 范亚雄 《共产党员（河北）》 2023年第1期41-41,共1页

无极县认真贯彻新时代党的组织路线,坚持和加强党对公务员队伍的集中统一领导,严把政治“入口关”,注重涵养政治品格,不断深化政治淬炼,全面加提升全县公务员队伍建设水平。突出政治标准,严把政治“入口关”。“首关不过,余关莫论。”... 无极县认真贯彻新时代党的组织路线,坚持和加强党对公务员队伍的集中统一领导,严把政治“入口关”,注重涵养政治品格,不断深化政治淬炼,全面加提升全县公务员队伍建设水平。突出政治标准,严把政治“入口关”。“首关不过,余关莫论。”坚持好干部标准,就要坚决把政治标准放在第一位。无极县坚决贯彻落实习近平总书记关于干部队伍建设和选人用人的重要指示精神,把突出基层公务员政治标准前移至“入口关”,在公务员考录中不断规范工作程序,深入贯彻《公务员录用考察办法》,落实落细政治素质考察,制定《拟录用公务员审查表》《拟录用干部档案审查记录表》并列为入档材料,建立考察责任倒查追究机制,通过考察组实地考察、座谈了解等方式方法细化考察内容,强化源头政治把关。 展开更多

关键词 基层公务员 公务员队伍建设 公务员录用 公务员考录 党的组织 政治品格 好干部标准 干部队伍建设

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乳酸菌发酵牛肉的工艺条件优化 被引量：3

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作者 王雅舒千 秦可欣 +3 位作者 徐静雯 范亚雄 张亚楠 张根生 《肉类研究》 2012年第11期12-15,共4页

通过单因素试验和响应面方法优化乳酸菌发酵牛肉的工艺,采用乳酸菌(内含保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)对新鲜牛肉进行发酵,对所得牛肉的pH值进行测定。结果表明:乳酸菌发酵牛肉的最佳发酵条件为葡萄糖添加量2.5%、食盐添加量0.3%、乳酸... 通过单因素试验和响应面方法优化乳酸菌发酵牛肉的工艺,采用乳酸菌(内含保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)对新鲜牛肉进行发酵,对所得牛肉的pH值进行测定。结果表明:乳酸菌发酵牛肉的最佳发酵条件为葡萄糖添加量2.5%、食盐添加量0.3%、乳酸菌添加量2.5%,在酸性环境下进行乳酸菌发酵牛肉,能够有效的抑制微生物生长繁殖,能延长新鲜牛肉的保质期。 展开更多

关键词 牛肉发酵 乳酸菌 工艺条件

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基于TanDEM-X相干系数的森林高度估测方法 被引量：1

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作者 范亚雄 陈尔学 +4 位作者 李增元 赵磊 张王菲 金玉栋 蔡丽杰 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期35-46,共12页

【目的】采用TanDEM-X单极化InSAR数据,研究基于相干系数的SINC模型森林高度估测方法,并分析5 m高分辨率的LiDAR DEM和30 m中等分辨率的SRTM DEM对模型估测精度和稳定性的影响。【方法】首先对观测的相干性进行非体散射失相干校正得到... 【目的】采用TanDEM-X单极化InSAR数据,研究基于相干系数的SINC模型森林高度估测方法,并分析5 m高分辨率的LiDAR DEM和30 m中等分辨率的SRTM DEM对模型估测精度和稳定性的影响。【方法】首先对观测的相干性进行非体散射失相干校正得到体散射失相干γVol,然后基于SINC模型将γVol的相干系数作为输入估测森林高度。以LiDAR提取的森林高度为验证数据,均匀选取150个检验样本,分别在15 m×15 m、30 m×30 m、50 m×50 m和100 m×100 m大小的样本尺度上进行精度评价,并与DSM-DEM差分法进行对比,分析2种方法的精度和适用性。【结果】5 m和30 m分辨率的参考DEM对SINC模型森林高度估测结果影响较小,随样本尺度增大其影响可逐渐忽略,当样本大小为100 m×100 m时,LiDAR DEM和SRTM DEM估测结果的R2分别为0.54、0.51,RMSE分别为2.38、2.51 m,精度分别为77.19%、75.99%;相比SINC模型法,DSM-DEM差分法在各样本尺度上的表现更好,但森林高度估测结果存在明显低估现象,必须采用森林高度实测数据进行校正,当样本大小为100 m×100 m时,R2为0.79,校正前后的RMSE分别为2.57、1.63 m,精度分别为75.44%、84.41%。【结论】基于相干系数的SINC模型法估测森林高度,以30 m空间分辨率的SRTM DEM进行地形补偿和地理编码,可以取得较好结果;虽然该方法的精度相比DSM-DEM差分法略有下降,但既不需要实测森林高度数据进行标定,也不需要输入高分辨率的DEM,具有大范围森林高度制图的潜力和更大的实际应用价值。 展开更多

关键词 TanDEM-X 森林高度 INSAR SINC模型

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推动林草科技成果转移转化的思考——以中国林业科学研究院资源信息研究所为例 被引量：2

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作者 李永亮 刘丹 +3 位作者 张微 范亚雄 张卓立 刘艺欧 《农业科技管理》 2020年第5期53-55,79,共4页

加快林草科技成果转移转化,对于全面提升林草治理体系和治理能力现代化水平具有重要意义。文章以中国林业科学研究院资源信息研究所为例,统计分析了该所科技成果积累、技术服务签订、承担转化人员结构等方面的情况,指出了该所在林草科... 加快林草科技成果转移转化,对于全面提升林草治理体系和治理能力现代化水平具有重要意义。文章以中国林业科学研究院资源信息研究所为例,统计分析了该所科技成果积累、技术服务签订、承担转化人员结构等方面的情况,指出了该所在林草科技成果转移转化中存在的问题,如缺乏科技成果转化专业人员、科技成果转化类型单一、科技成果转化积极性不高等,提出了对接市场行业需求、培育重点转化成果,鼓励实用技术研发、制定更多激励政策,培养专业技术人员、发挥条件平台作用,打造典型成功案例、做好效果宣传推介等促进林草科技成果转移转化的建议。 展开更多

关键词 林草 科技成果 转移转化 技术服务

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小型电磁插装阀流量-压差特性研究 被引量：2

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作者 胡燕平 范亚雄 《液压气动与密封》 2019年第3期16-20,共5页

该小型电磁插装阀可作为换向阀的先导阀使用,其流量-压差特性直接影响主阀的换向性能。论文完成了插装阀的流道设计,对插装阀的流道压差进行了计算。因为小型电磁插装阀流道结构较复杂,流体多次拐弯,其流道沿程及局部压力损失计算是否可... 该小型电磁插装阀可作为换向阀的先导阀使用,其流量-压差特性直接影响主阀的换向性能。论文完成了插装阀的流道设计,对插装阀的流道压差进行了计算。因为小型电磁插装阀流道结构较复杂,流体多次拐弯,其流道沿程及局部压力损失计算是否可行,需通过仿真和试验进行验证,该文建立了插装阀流道的三维模型,在流体仿真软件Fluent中对其流量-压差特性进行了仿真分析,搭建了电磁插装阀流量-压差特性试验台,通过试验验证了计算和仿真分析在该类小型阀中只适用于流体流速较小的情况,对该类小型阀的设计有参考价值。 展开更多

关键词 电磁插装阀 流道设计 FLUENT 流量-压差特性

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多极化星载SAR森林覆盖变化检测方法 被引量：6

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作者 谷鑫志 陈尔学 +3 位作者 李增元 赵磊 范亚雄 王雅慧 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期74-84,共11页

【目的】利用多极化星载SAR数据,分析后向散射强度比值影像的概率密度分布特征,融合后向散射强度信息和影像空间上下文信息,提出一种具有较高检测正确率及较低虚警率和漏警率的森林覆盖变化检测方法,为多极化SAR卫星数据的业务化应用提... 【目的】利用多极化星载SAR数据,分析后向散射强度比值影像的概率密度分布特征,融合后向散射强度信息和影像空间上下文信息,提出一种具有较高检测正确率及较低虚警率和漏警率的森林覆盖变化检测方法,为多极化SAR卫星数据的业务化应用提供技术支撑。【方法】将"2期分别分类森林覆盖变化检测法"(CBFC)与"贝叶斯最大期望-马尔科夫随机场(EM-MRF)变化检测法"相结合,首先采用阈值分割法分别对2期多极化SAR影像进行森林-非森林分类得到初始森林覆盖变化图,然后以初始森林覆盖变化图作为训练数据对多极化比值影像进行Fisher特征变换和EM-MRF分类处理,2个时相的HH、HV极化比值影像经Fisher特征变换转化为一个综合差异影像,输入EM-MRF进行迭代分类得到森林覆盖变化检测结果。以黑龙江省逊克县为试验区,以2期ALOSPALSAR双极化数据为SAR遥感数据,以对2期Landsat-5影像、高空间分辨率遥感影像进行目视解译得到的森林覆盖变化图为参考,对本研究提出方法的有效性与CBFC方法及直接用CBFC提取的森林覆盖变化检测图掩膜EM-MRF地表覆盖变化检测图方法(CBFC-EM-MRF)进行比较评价。【结果】通过Fisher特征变换得到的差异影像可有效增强森林覆盖变化、未变化类别的对比度;CBFC通过阈值分割法进行森林-非森林分类,提取的森林覆盖变化图中出现很多面积很小的虚警检测,漏警率也很高,而本研究提出方法通过MRF加入影像空间上下文信息,提高了检测结果的空间连贯性,森林覆盖变化检测虚警率为1.58%,漏警率为11.87%,正确率为98.36%,检测效果和精度明显优于CBFC和CBFC-EM-MRF。【结论】多极化星载SAR森林覆盖变化检测方法具有收敛性好、检测结果可信度高、需要用户交互较少等特点,对我国高分三号及未来其他多极化SAR卫星的森林资源监测业务应用具有重要参考价值。 展开更多

关键词 ALOSPALSAR 双极化 森林覆盖 变化检测 马尔科夫随机场 贝叶斯准则

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20~#钢与DT4C材料对阀用直流电磁铁吸力的影响研究 被引量：3

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作者 谢斌 范亚雄 林之楠 《液压气动与密封》 2019年第6期94-96,共3页

在Maxwell软件中建立了阀用直流电磁铁的仿真模型,分析了两种磁性材料对电磁铁吸力的影响,用电磁铁性能测试实验验证了仿真结果,结果表明:导磁材料全部由DT4C构成的电磁铁吸力最大,部分纯铁既有较大的电磁吸力,外壳又具有一定强度,全部... 在Maxwell软件中建立了阀用直流电磁铁的仿真模型,分析了两种磁性材料对电磁铁吸力的影响,用电磁铁性能测试实验验证了仿真结果,结果表明:导磁材料全部由DT4C构成的电磁铁吸力最大,部分纯铁既有较大的电磁吸力,外壳又具有一定强度,全部20#钢由于吸力不足不适合做电磁铁。 展开更多

关键词 材料 电磁铁吸力 试验 影响

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高分航空多波段极化SAR寒温带针叶林蓄积量估测能力评价

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作者 范亚雄 赵磊 +3 位作者 陈尔学 徐昆鹏 张王菲 马云梅 《遥感学报》 EI 2024年第10期2525-2539,共15页

以寒温带针叶林为研究对象,基于机载多维度SAR系统获取的多波段极化SAR数据,系统性分析不同波段极化特征对森林蓄积量的响应规律及敏感性,并评价单一波段及多波段极化SAR联合估测森林蓄积量的能力。首先,对多波段SAR数据进行地理编码和... 以寒温带针叶林为研究对象,基于机载多维度SAR系统获取的多波段极化SAR数据,系统性分析不同波段极化特征对森林蓄积量的响应规律及敏感性,并评价单一波段及多波段极化SAR联合估测森林蓄积量的能力。首先,对多波段SAR数据进行地理编码和地形辐射校正处理,提取包含后向散射强度和极化分解分量的极化特征集。其次,基于水云模型和相关系数,分析不同波段极化特征对蓄积量的响应规律与敏感性。最后,采用机器学习算法进行特征筛选和建模,评价每个波段单独以及多波段联合估测森林蓄积量的能力。研究表明,不同波段的后向散射强度对森林蓄积量的响应均呈上升趋势,但饱和点因波长与极化方式而异。其中,P波段饱和点高于160 m^(3)/ha,其他波段均不超过110 m^(3)/ha。另外,P波段、L/S波段和C/X波段与蓄积量的相关性依次降低,分别在0.6以上、0.3—0.4以及0.3以下。基于单一波段估测蓄积量时,P波段精度为73.79%,其他波段不超过60%;多波段联合估测时,L或S波段和P波段联合的估测精度比单独使用P波段提升约2%。C或X波段的加入对精度提升的贡献很小。所有波段的联合可取得最佳的估测结果,精度达到77.25%。从信号动态范围、饱和点和相关性等指标综合考虑,P波段对蓄积量的敏感性最高,L/S波段次之,而C/X波段的敏感性最低。因此,在基于极化SAR估测森林蓄积量时,应首选P波段,同时在多波段联合时应首选P波段和L或S波段。 展开更多

关键词 遥感 多波段SAR 极化SAR 饱和点 森林蓄积量 水云模型

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美国森林服务管理经验与启示 被引量：5

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作者 张卓立 刘丹 +2 位作者 李永亮 范亚雄 刘艺欧 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2022年第2期105-110,共6页

森林服务管理是融合了生态效益、社会效益、经济效益的管理科学。目标是环境可持续发展、创造社会生产力和服务公众利益,以满足现在和未来人类对环境的需求。美国林务局作为美国森林服务管理的责任机构,其管理水平一直处于世界领先地位... 森林服务管理是融合了生态效益、社会效益、经济效益的管理科学。目标是环境可持续发展、创造社会生产力和服务公众利益,以满足现在和未来人类对环境的需求。美国林务局作为美国森林服务管理的责任机构,其管理水平一直处于世界领先地位。文中从美国林务局历史演变、机构设置、管理模式、服务领域和战略规划等方面对美国森林服务管理模式进行概括和梳理;分析其管理模式的优越性和先进性;提出对完善我国森林服务管理的启示:加大科技投入,健全政策法规,发挥森林多功能效益。 展开更多

关键词 森林服务管理 管理模式 战略规划 美国林务局

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