《植被高光谱激光雷达遥感基础与应用》牛铮 毕恺艺 白杰 等著

本文推荐为中国科学院空天院高光谱激光雷达遥感团队于2022年12月出版的有关高光谱激光雷达在植被应用方面的著作。书籍记录了高光谱激光雷达研究团队2014年—2022年在高光谱激光雷达遥感研究方面取得的进展。

“该书是我国高光谱激光雷达遥感领域的一部基础性著作，同时也是植被遥感领域一部重要的应用性著作。值此书付梓之际，笔者先睹为快，深感高光谱激光雷达遥感蕴藏的巨大科技力量，十分高兴向广大读者郑重推荐这部难得的遥感科学著作。” ——中国科学院院士 郭华东

高光谱激光雷达结合了被动光学遥感的高光谱观测能力及激光雷达的垂直探测特点，具有探测冠层内部或者底部精细结构和光谱的能力，对于复杂植被群落的立体探测和单株植被的精细探测具有重要价值。高光谱激光雷达结合了传统激光雷达和被动光学遥感二者的优势，数据获取不受光照条件、地物背景、冠层结构等因素的干扰，且可以探测目标物不同空间位置处的高光谱数据。相比于其他光谱点云的获取方法，高光谱激光雷达避免了数据采集、数据融合和数据配准等问题，可以实现更高效、更精准的光谱三维点云获取，可以探测植被生理结构和光合作用直接相关的生理过程，在复杂地表植被特征探测过程中具有极强的科学价值和应用潜力。

高光谱激光雷达通常由扫描平台、超连续谱脉冲激光光源、固定于所述扫描平台的同轴发射接收系统、多通道全波形测量装置、全波形信号处理单元、控制中心等组成。不同于传统的激光雷达仪器，高光谱激光雷达通过发射和接收高光谱激光来探测研究目标的结构和生化特征，因此对仪器的设计、数据处理具有较高的要求。

该书首先对高光谱激光雷达系统组成进行了详细的介绍，包括发射单元、接收单元和扫描控制单元的一体化设计。然后对高光谱激光雷达后向散射原理进行研究，并对影响数据质量的特性进行了分析概述，为后续的高光谱激光雷达数据处理以及地物光谱反射率探测提供了理论依据。针对新型对地观测高光谱激光雷达系统的特点和应用需求，介绍了相关的数据处理技术，包括激光雷达的几何校正方法、脉冲延迟效应及校正方法、子光斑效应等不同于传统激光雷达处理的一些方法。此外，该书对植被探测基础方面进行了重点介绍，主要用来准确描述植被叶片表面的复杂反射特性，建立高光谱激光雷达条件下植被叶片复杂反射理论机制，厘清高光谱脉冲激光与植被叶片间的相互作用。在此基础上，提出了针对植被叶片的入射角效应校正算法，还重点介绍了高光谱激光雷达在不同尺度上植被生理结构和生化参数包括叶绿素和氮素的反演应用，探索了高光谱激光雷达在植被光合参数反演方面的潜力。

——摘自《植被高光谱激光雷达遥感基础与应用》摘要

当其出版的时候，书中有些内容可能就过时了。尤其近两三年来，国际上高光谱激光雷达遥感研究方面取得了很大的进步，高光谱激光雷达遥感团队的成果也相继发表在如RSE、ISPRS、IEEE TGRS等高质量期刊上，感兴趣的读者可以查阅近年来该方向上的最新研究成果。

往期回顾：

科研进展 | TGRS：高光谱激光雷达Rclonte系列数据处理算法二——Rclonte-M

科研进展 | RSE：全波形高光谱激光雷达数据Rclonte系列处理算法一

科研进展 | ISPRS：高光谱激光雷达距离辐射效应对强度数据影响及校正

科研进展 | RSE：高光谱激光雷达遥感中的距离因子和自然目标双锥反射率因子对强度数据的影响