森林遙感：從“看見”到“算清”，為地球生命做一次精準(zhǔn)“碳體檢”

森林，地球的綠色肺葉，不僅是生物多樣性的寶庫，更是巨大的碳儲存庫。在全球積極應(yīng)對氣候變化、推進(jìn)碳中和的宏大敘事下，一個核心的科學(xué)問題日益凸顯：我們?nèi)绾尾拍芫珳?zhǔn)、高效地“算清”森林到底儲存了多少碳？

傳統(tǒng)的地面調(diào)查方法耗時費力，難以應(yīng)對大范圍、動態(tài)監(jiān)測的需求。如今，遙感技術(shù)正以前所未有的方式改變著森林資源監(jiān)測的格局。衛(wèi)星掠過天際，持續(xù)不斷地傳回海量數(shù)據(jù)，如何從這些數(shù)據(jù)中解碼出森林的樹種、生物量與碳儲量的奧秘，成為連接太空觀測與地球生態(tài)治理的關(guān)鍵橋梁。

在此背景下，西南林業(yè)大學(xué)張加龍教授團(tuán)隊深耕森林遙感領(lǐng)域，撰寫了《森林資源時空變化與地上生物量和碳儲量估測理論與實踐》一書。本書以云南省普洱市的思茅松和香格里拉市的高山松為典型范例，系統(tǒng)展示了如何利用多源與時間序列遙感數(shù)據(jù)，實現(xiàn)從優(yōu)勢樹種精細(xì)分類到生物量、碳儲量高精度估算的全流程技術(shù)體系，為森林資源的可持續(xù)管理、生態(tài)效益評估及碳中和目標(biāo)實現(xiàn)提供了堅實的技術(shù)與理論支撐。

《森林資源時空變化與地上生物量

和碳儲量估測理論與實踐》

內(nèi)容簡介

本書深入探討了利用遙感技術(shù)，特別是多源遙感數(shù)據(jù)和時間序列遙感數(shù)據(jù)，在森林優(yōu)勢樹種分類、生物量及碳儲量估算中的最新進(jìn)展與應(yīng)用。通過對云南省普洱市思茅松和香格里拉市高山松兩個典型區(qū)域的優(yōu)勢樹種研究，本書不僅展示了遙感技術(shù)在樹種分類中的高精度實現(xiàn)，還構(gòu)建了多種生物量與碳儲量估測模型，為區(qū)域乃至全球森林資源的可持續(xù)管理提供了科學(xué)依據(jù)。書中詳細(xì)闡述了從數(shù)據(jù)收集、處理到模型構(gòu)建、驗證的全過程，并對比了不同方法的優(yōu)劣，最終實現(xiàn)了森林地上生物量和碳儲量的精確分析與空間制圖。

本書適合森林資源管理、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域的科研人員、高校教師、研究生及專業(yè)技術(shù)人員閱讀。

核心亮點

本書以云南普洱思茅松與香格里拉高山松為典型研究對象，形成了從“樹種識別—生物量估算—碳儲量反演—時空分析”的完整實證體系，方法論兼具區(qū)域代表性與廣泛推廣價值，為森林資源動態(tài)監(jiān)測與碳匯評估提供了扎實的案例支撐。

技術(shù)上，全書深度融合多源時序遙感數(shù)據(jù)，綜合運用Sentinel-1/2、Landsat、GOSAT等多平臺光學(xué)、雷達(dá)及碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)，結(jié)合時間序列分析捕捉植被物候動態(tài)，并集成隨機(jī)森林、梯度提升、XGBoost等機(jī)器學(xué)習(xí)算法，顯著提升了樹種分類與碳儲量估測的精度與魯棒性。

本書格外注重實踐指引與結(jié)果可靠性，各章均設(shè)有“應(yīng)用實踐”環(huán)節(jié)，逐步詳解Google Earth Engine、SNAP等工具的操作流程；同時專章探討估測不確定性，引入蒙特卡羅模擬等方法進(jìn)行量化評估，體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為學(xué)術(shù)研究與管理決策提供了可信賴的方法依據(jù)。

作者簡介

張加龍，1981年生，湖北隨州人，中共黨員，農(nóng)學(xué)博士，西南林業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。入選興滇英才支持計劃“教育人才”（2024）、云南省高層次人才培養(yǎng)支持計劃“青年拔尖人才”（2020），麥吉爾大學(xué)訪問學(xué)者，國家注冊測繪工程師（2015），首批黃大年式教師團(tuán)隊核心成員。現(xiàn)任西南林業(yè)大學(xué)森林經(jīng)理學(xué)（含林業(yè)大數(shù)據(jù)與智慧林業(yè)）學(xué)科、林業(yè)專碩（智慧林業(yè)與森林資源管理）學(xué)位點及“森林參數(shù)反演和質(zhì)量提升”團(tuán)隊負(fù)責(zé)人，兼任中國林學(xué)會林業(yè)計算機(jī)應(yīng)用分會理事、國際數(shù)字地球激光雷達(dá)專委會委員，國家一流課程負(fù)責(zé)人。

主要從事遙感與地理信息系統(tǒng)、森林生物量/碳儲量/碳匯遙感估測等領(lǐng)域科研工作，主持國家自然科學(xué)基金2項、云南省應(yīng)用基礎(chǔ)重點項目1項及其他省部級項目10余項。在

International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

Remote Sensing

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ISBN 978-7-03-083551-2

《森林資源時空變化與地上生物量和碳儲量估測理論與實踐》不僅僅是一本專業(yè)論著，更是一幅用數(shù)據(jù)與算法繪制的“森林生命圖譜”。它告訴我們，現(xiàn)代科技如何讓我們超越肉眼所見，洞察森林的生長脈搏與碳匯潛力。

無論你是森林資源管理者、生態(tài)學(xué)與遙感領(lǐng)域的研究者、相關(guān)專業(yè)的高校師生，還是關(guān)注森林固碳與氣候變化解決方案的實踐者，這本書都將為你提供一套系統(tǒng)、前沿且實用的工具與視角。在生態(tài)文明建設(shè)與“雙碳”目標(biāo)的時代征程中，精準(zhǔn)的感知與測量，永遠(yuǎn)是科學(xué)決策與有效行動的第一步。

本文摘自《森林資源時空變化與地上生物量和碳儲量估測理論與實踐》（ 張加龍等著. -- 北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 11.）一書“前言”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

（本文編輯：王佳婧）

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