森林遙感：從“看見”到“算清”，為地球生命做一次精準“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。在全球積極應對氣候變化、推進碳中和的宏大敘事下，一個核心的科學問題日益凸顯：我們如何才能精準、高效地“算清”森林到底儲存了多少碳？

傳統的地面調查方法耗時費力，難以應對大范圍、動態監測的需求。如今，遙感技術正以前所未有的方式改變著森林資源監測的格局。衛星掠過天際，持續不斷地傳回海量數據，如何從這些數據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治理的關鍵橋梁。

在此背景下，西南林業大學張加龍教授團隊深耕森林遙感領域，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，系統展示了如何利用多源與時間序列遙感數據，實現從優勢樹種精細分類到生物量、碳儲量高精度估算的全流程技術體系，為森林資源的可持續管理、生態效益評估及碳中和目標實現提供了堅實的技術與理論支撐。

《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》

內容簡介

本書深入探討了利用遙感技術，特別是多源遙感數據和時間序列遙感數據，在森林優勢樹種分類、生物量及碳儲量估算中的最新進展與應用。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域的優勢樹種研究，本書不僅展示了遙感技術在樹種分類中的高精度實現，還構建了多種生物量與碳儲量估測模型，為區域乃至全球森林資源的可持續管理提供了科學依據。書中詳細闡述了從數據收集、處理到模型構建、驗證的全過程，并對比了不同方法的優劣，最終實現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、生態學、環境科學、遙感技術、地理信息系統等領域的科研人員、高校教師、研究生及專業技術人員閱讀。

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，方法論兼具區域代表性與廣泛推廣價值，為森林資源動態監測與碳匯評估提供了扎實的案例支撐。

技術上，全書深度融合多源時序遙感數據，綜合運用Sentinel-1/2、Landsat、GOSAT等多平臺光學、雷達及碳衛星數據，結合時間序列分析捕捉植被物候動態，并集成隨機森林、梯度提升、XGBoost等機器學習算法，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果可靠性，各章均設有“應用實踐”環節，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行量化評估，體現了嚴謹的科學態度，為學術研究與管理決策提供了可信賴的方法依據。

作者簡介

張加龍，1981年生，湖北隨州人，中共黨員，農學博士，西南林業大學教授、博士生導師。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支持計劃“青年拔尖人才”（2020），麥吉爾大學訪問學者，國家注冊測繪工程師（2015），首批黃大年式教師團隊核心成員。現任西南林業大學森林經理學（含林業大數據與智慧林業）學科、林業專碩（智慧林業與森林資源管理）學位點及“森林參數反演和質量提升”團隊負責人，兼任中國林學會林業計算機應用分會理事、國際數字地球激光雷達專委會委員，國家一流課程負責人。

主要從事遙感與地理信息系統、森林生物量/碳儲量/碳匯遙感估測等領域科研工作，主持國家自然科學基金2項、云南省應用基礎重點項目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》不僅僅是一本專業論著，更是一幅用數據與算法繪制的“森林生命圖譜”。它告訴我們，現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、生態學與遙感領域的研究者、相關專業的高校師生，還是關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、前沿且實用的工具與視角。在生態文明建設與“雙碳”目標的時代征程中，精準的感知與測量，永遠是科學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 : 科學出版社, 2025. 11.）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

（本文編輯：王佳婧）

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