大熊猫栖息地空间观测技术与方法

本书以世界自然遗产地“四川大熊猫栖息地”为研究对象，兼顾世界自然遗产地保护面临的问题，系统阐述空间信息技术对珍稀颜危物种栖息地类的自然遗产地监测、评估与预测的技术与方法。全书共分8章，主要内容包括自然遗产地与空间观测、自然遗产地空间监测技术与方法、动物生境要素精细信息提取技术与方法、大熊猫栖息地陆表特征关键环境参数变化分析、大熊猫栖息地生态环境变化的空间观测与评估、震后生境状况遥感长期监测与生态环境恢复的评估模型、未来气候变化对大熊猫栖息地影响精细评估与应对和大熊猫栖息地可持续发展建议。本书可作为高等院校及研究所从事自然遗产保护专业、遥感与地理信息系统应用相关专业的教学用书，也可作为自然遗产地管理人员的参考用书或培训教材。

序
前言
第1章 自然遗产地与空间观测 1
1.1 世界自然遗产 1
1.1.1 世界自然遗产概况 1
1.1.2 世界自然遗产保护研究 2
1.2 全球变化与空间观测技术 3
1.2.1 全球变化对世界遗产地影响的空间观测与认知 3
1.2.2 空间观测技术 5
1.2.3 空间观测全球变化研究现状与趋势 11
1.3 大熊猫栖息地的空间观测 14
1.3.1 世界自然遗产“四川大熊猫栖息地” 14
1.3.2 大熊猫栖息地的空间观测 15
参考文献 16
第2章 自然遗产地空间监测技术与方法 17
2.1 光学遥感技术 17
2.1.1 光学遥感的特性 17
2.1.2 自然遗产地光学遥感监测方法 20
2.2 微波遥感技术 24
2.2.1 微波遥感的特性 24
2.2.2 微波遥感在自然遗产地的应用 27
2.3 激光雷达遥感技术 35
2.3.1 激光雷达遥感的特性 35
2.3.2 激光雷达技术在自然遗产地的应用 38
2.4 景观变化空间信息提取方法 41
2.4.1 地面调查法 42
2.4.2 生态模型法 42
2.4.3 遥感解译法 42
2.4.4 DEM-NDVI方法 43
参考文献 53
第3章 动物生境要素精细信息提取技术与方法 57
3.1 多源高分辨率遥感图像融合技术 57
3.1.1 像素级图像融合 57
3.1.2 特征级图像融合 59
3.1.3 决策级图像融合 60
3.1.4 遥感图像融合新方法——RMI法 60
3.2 高分辨率遥感影像精细信息提取方法 61
3.2.1 分类方法概述 62
3.2.2 面向对象的分类方法 65
3.2.3 模糊逻辑分类法 67
3.2.4 层次分析分类法 68
3.2.5 决策树分类法 68
3.2.6 K最邻近分类算法 69
3.3 高分辨率遥感数据树冠圈定技术 70
3.3.1 传统的单木树冠圈定方法 70
3.3.2 面向对象的单木树冠圈定 71
3.3.3 MSAS单木树冠圈定方法 71
3.3.4 MFS单木树冠圈定方法 73
3.4 动物栖息地的空间精细观测方法 77
3.4.1 动物适宜栖息地研究概况 78
3.4.2 动物生境适宜度因素选取 81
3.4.3 基于层次分析法和专家定权法的模型 84
3.4.4 集成专家系统和神经网络的改进方法 86
3.4.5 基于密度图的神经网络方法 88
参考文献 91
第4章 大熊猫栖息地陆表特征关键环境参数变化分析 95
4.1 大熊猫栖息地基础地理概况 95
4.2 大熊猫栖息地近年来气候变化分析 100
4.2.1 气温变化特征 100
4.2.2 降水变化特征 102
4.3 大熊猫栖息地及周边水资源变化 103
参考文献 105
第5章 大熊猫栖息地生态环境变化的空间观测与评估 107
5.1 光学遥感对栖息地生态景观多样性的空间观测与评价 107
5.1.1 研究区概况 107
5.1.2 研究方法 109
5.1.3 结果分析 118
5.2 微波遥感对栖息地生态环境变化的空间观测与评估 121
5.2.1 研究背景介绍 121
5.2.2 研究数据 122
5.2.3 研究方法 124
5.2.4 退化监测 125
5.2.5 验证与讨论 131
5.2.6 结论 133
5.3 激光雷达遥感对栖息地生态环境变化的精细空间观测与评估 134
5.3.1 基于单站地面点云的竹林树干制图 134
5.3.2 基于地基点云反演竹林平均树高 145
5.3.3 小结 152
5.4 基于高分辨率遥感影像的大熊猫栖息地生境精细观测 152
5.4.1 研究区概况 152
5.4.2 高分辨率遥感影像大熊猫栖息地生境精细观测研究概况 153
5.4.3 数据采集 156
5.4.4 研究方法 156
5.4.5 结果分析 161
参考文献 167
第6章 震后生境状况遥感长期监测与生态环境恢复的评估模型 171
6.1 地震地质灾害分布类型及规律研究 171
6.1.1 区域地质背景 171
6.1.2 地震诱发的次生地质灾害 176
6.1.3 地质灾害空间易发性评价 191
6.2 震后山体滑坡监测与评估 195
6.2.1 实验区及数据介绍 196
6.2.2 MTInSAR技术方法论 197
6.2.3 滑坡分析 200
6.2.4 小结 207
6.3 动物栖息地生态环境微波遥感监测模型 207
6.3.1 震后森林恢复监测与评估方法 208
6.3.2 森林恢复监测结果与解译 209
6.4 震后大熊猫栖息地生境评价 209
6.4.1 不同类型地质灾害对大熊猫栖息地的影响 211
6.4.2 地质灾害对大熊猫生境影响 213
6.4.3 考虑地质灾害因素的生境适宜度评价 218
6.5 震后大熊猫生境恢复 221
6.5.1 自然生态修复 222
6.5.2 人工干预 222
6.5.3 建立生态廊道 222
6.5.4 加强灾后重建与生态保护 222
参考文献 222
第7章 未来气候变化对大熊猫栖息地影响精细评估与应对 228
7.1 气候变化的影响和评估 228
7.1.1 气候变化对生态系统的影响 228
7.1.2 气候变化对大熊猫栖息地影响 230
7.1.3 气候变化对大熊猫栖息地影响精细评估方法 233
7.1.4 气候变化对大熊猫栖息地影响评估技术路线 235
7.2 双尺度研究区介绍 237
7.2.1 四川大熊猫栖息地 237
7.2.2 雅安研究区介绍 239
7.2.3 研究区地形地貌 241
7.2.4 研究区土壤植被 246
7.2.5 研究区气候特征 248
7.2.6 研究区内人类活动干扰情况 248
7.3 研究方法和数据 250
7.3.1 优选熵模型 250
7.3.2 优选熵原理 251
7.3.3 公式及说明 252
7.3.4 模型结果评价 252
7.3.5 优点与局限性 253
7.3.6 大熊猫栖息地适宜度评价指标体系 253
7.3.7 研究数据 254
7.4 气候变化情景下未来大熊猫栖息地变化评估 259
7.4.1 四川大熊猫栖息地变化评估 260
7.4.2 大熊猫栖息地核心区变化评估 264
7.4.3 不同尺度下栖息地变化趋势对比 267
7.5 人为干扰与气候变化综合影响下大熊猫栖息地评估 267
7.5.1 四川大熊猫栖息地变化评估 267
7.5.2 雅安研究区大熊猫栖息地变化评估 270
7.5.3 不同尺度下栖息地变化趋势对比研究 271
参考文献 271
第8章 大熊猫栖息地可持续发展建议 274
8.1 气候变化对大熊猫栖息地影响结论 274
8.2 大熊猫栖息地可持续发展的建议保护措施 275
8.3 大熊猫栖息地空间观测工作展望 278
8.4 实现保护和捍卫世界遗产SDG11.4目标的建议 281
参考文献 283