倪文俭 博导 中国科学院空天信息创新研究院
科技部遥感国家重点实验室,副主任
中科院特聘研究岗位(骨干岗)
"李小文遥感科学奖"获得者(2021)
获国家自然科学基金委“优秀青年基金”支持(2021-2023)
入选科技部国家遥感中心“遥感青年科技人才创新资助计划”(2016)
中科院人事局,人才项目支持(2015-2019)
电子邮件: niwj@aircas.ac.cn
通信地址: 北京市朝阳区大屯路甲20号北
邮政编码: 100101
研究领域
“森林遥感团队”致力于面向全球变化的区域/全球森林植被碳储量遥感研究, 自2010年自然科学基金委青年科学基金起,聚焦于“激光雷达、雷达干涉与光学多角度立体观测的协同机理与方法”,主要开展森林空间结构与植被碳储量动态变化遥感探测的机理模型发展,关键技术研发与区域产品生产及其应用,特别致力于推动基于国产和国际共享遥感卫星的森林植被碳储量遥感虚拟星座研究。
遥感基础研究:
森林遥感正向理论模型的发展, 包括雷达后向散射模型、激光雷达回波模型,光学多角度立体观测模型;
遥感关键技术研究:
基于地基激光雷达数据的三维森林场景重建;
基于低空无人机数据的高精度森林结构参数反演;
机载雷达数据处理与森林结构参数反演;
星载遥感大数据的自动化数据处理技术开发;
多源遥感数据协同反演关键技术开发;
遥感科学应用研究:
森林资源自动化监测;
区域/全球森林植被碳储量估算;
新型空间对地观测载荷设计论证
基于历史遥感数据的国情监测;
成果发表
Ruiqi Zhao, Wenjian Ni*, Zhiyu Zhang, Huabing Dai, Chengling Yang, Zhen Li, Yao Liang, Qingwang Liu, Yong Pang, Zengyuan Li, Guoqing Sun,(2023),Optimizing ground photons for canopy height extraction from ICESat-2 data in mountainous dense forests, Remote Sensing of Environment 299:113851
L Du, Y Pang, W Ni, X Liang, Z Li, J Suarez, W Wei,(2023),Forest terrain and canopy height estimation using stereo images and spaceborne LiDAR data from GF-7 satellite,Geo-spatial Information Science, 1-11
J Zang, W Ni*, Y Zhang*,(2023),Spatially-explicit mapping annual oil palm heights in peninsular Malaysia combining ICESat-2 and stand age data,Remote Sensing of Environment 295, 113693
T Yu, W Ni*, J Liu, R Zhao, Z Zhang, G Sun,(2023), Extraction of tree heights in mountainous natural forests from UAV leaf-on stereoscopic imagery based on approximation of ground surfaces,Remote Sensing of Environment 293, 113613
W Ni,* T Yu, Y Pang, Z Zhang, Y He, Z Li, G Sun, (2023), Seasonal effects on aboveground biomass estimation in mountainous deciduous forests using ZY-3 stereoscopic imagery, Remote Sensing of Environment 289, 113520
Tianyu Yu, Wenjian Ni*, Zhiyu Zhang, Qinhuo Liu, Guoqing Sun,(2022) "Regional Sampling of Forest Canopy Covers Using UAV Visible Stereoscopic Imagery for Assessment of Satellite-Based Products in Northeast China", Journal of Remote Sensing, vol. 2022, Article ID 9806802. https://doi.org/10.34133/2022/9806802
Huang, W., Min, W., Ding, J., et al. (2022). Forest height mapping using inventory and multi-source satellite data over Hunan Province in southern China. Forest Ecosystems, 9, 100006
Wenjian Ni , Zhiyu Zhang and Guoqing Sun, Assessment of Slope-Adaptive Metrics of GEDI Waveforms for Estimations of Forest Aboveground Biomass over Mountainous Areas, Journal of Remote Sensing,Volume 2021, Article ID 9805364
刘见礼, 廖小罕, 倪文俭, 王勇, 叶虎平, 岳焕印. 顾及单木三维形态的无人机立体影像单木识别算法[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(10): 1861-1872.DOI:10.12082/dqxxkx.2021.210117
董佳臣, 倪文俭, 张志玉, 孙国清. 2021. ICESat-2植被冠层高度和地表高程数据产品用于森林高度提取的效果评价.遥感学报,25(6):1294-1307
俞天宇,倪文俭,刘见礼,张志玉. 2021. 大兴安岭林区无人机可见光影像散发枯立木识别算法. 遥感学报,25(3):725-736
- Yu, Haoyang; Ni, Wenjian*; Zhang, Zhongjun; Sun, Guoqing; Zhang, Zhiyu. 2020. "Regional Forest Mapping over Mountainous Areas in Northeast China Using Newly Identified Critical Temporal Features of Sentinel-1 Backscattering" Remote Sens. 12, no. 9: 1485. https://doi.org/10.3390/rs12091485
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- Xiao, J.F., Chevallier, F., Gomez, C., Guanter, L., Hicke, J.A., Huete, A.R., Ichii, K., Ni, W.J., Pang, Y., Rahman, A.F., Sun, G.Q., Yuan, W.P., Zhang, L., & Zhang, X.Y. (2019). Remote sensing of the terrestrial carbon cycle: A review of advances over 50 years. Remote Sensing of Environment, 233
- Ni, W.J., Dong, J.C., Sun, G.Q., Zhang, Z.Y., Pang, Y., Tian, X., Li, Z.Y., & Chen, E.X. (2019). Synthesis of Leaf-on and Leaf-off Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Stereo Imagery for the Inventory of Aboveground Biomass of Deciduous Forests. Remote Sensing, 11
- Ni, W.J., Zhang, Z.Y., Sun, G.Q., & Liu, Q.H. (2019). Modeling the Stereoscopic Features of Mountainous Forest Landscapes for the Extraction of Forest Heights from Stereo Imagery. Remote Sensing, 11
- Zhang, D.F., Liu, J.L., Ni, W.J.*, Sun, G.Q., Zhang, Z.Y., Liu, Q.H., & Wang, Q. (2019). Estimation of Forest Leaf Area Index Using Height and Canopy Cover Information Extracted From Unmanned Aerial Vehicle Stereo Imagery. Ieee Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 12, 471-481
- 刘见礼,张志玉,倪文俭,汪垚,张大凤, 无人机影像匹配点云单木识别算法, 遥感信息, 2019, (01): 93-101.
- W. Ni, G. Sun, Y. Pang, Z. Zhang, J. Liu, A. Yang, et al. , 2018, "Mapping Three-Dimensional Structures of Forest Canopy Using UAV Stereo Imagery: Evaluating Impacts of Forward Overlaps and Image Resolutions With LiDAR Data as Reference," IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 11, pp. 3578-3589.
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- 倪文俭,张大凤,汪垚,庞勇,张志玉,刘见礼,何亚婷,郭伟、国产高分二号异轨立体观测数据的森林高度提取,遥感学报2018. 22(3): 392-399
- 于慧娜,倪文俭*,蔡玉林,张志玉,孙国清,于浩洋,TerraSAR-X立体雷达数据提取东北典型林区DSM,遥感学报2018 ,22(1):pp174-184
- 汪垚,倪文俭*,张志玉,刘见礼,于浩洋,张大凤.激光雷达回波模型辅助的山区森林冠层高度反演.遥感学报, 2018. 22(3): 466-477
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- H. Yu, W. Ni, Z. Zhang, Z. Zhang, and G. Sun, 2018. "Extraction of digital elevation model from Chinese GF-3 C-band synthetic aperture radar data with a step-wise method focusing on facilitating phase unwrapping," J. Appl. Remote Sens. 12(3), 035004
- Y. F. Bao, W. J. Ni, D. Z. Wang, C. Y. Yue, H. Y. He, and H. Verbeeck, 2018, "Effects of Tree Trunks on Estimation of Clumping Index and LAI from HemiView and Terrestrial LiDAR," Forests, vol. 9(3):144.
- Wei Guo, Guiying Li, Wenjian Ni, Yuhuan Zhang & Dengsheng Lu, Exploring improvement of impervious surface estimation at national scale through integration of nighttime light and Proba-V data, 2018, GIScience & Remote Sensing , DOI:10.1080/15481603.2018.1436425 (https://www. tandfonline .com /doi/full/10.1080/15481603.2018.1436425), vol. 55, pp. 699-717.
- Z. Y. Zhang, W. J. Ni*, G. Q. Sun, W. L. Huang, K. J. Ranson, B. D. Cook, et al., "Biomass retrieval from L-band polarimetric UAVSAR backscatter and PRISM stereo imagery," Remote Sensing of Environment, vol. 194, pp. 331-346, Jun 1 2017.
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- Hongchi, Guoqing Sun, Jinliang Huang, Zhifeng Guo, Wenjian Ni, and AnMin Fu, 2015, “National Forest Aboveground Biomass Mapping from ICESat/GLAS Data and MODIS Imagery in China”. Remote Sensing, 7(5): p. 5534-5564.
- Wenjian Ni, Guoqing Sun, Kenneth Jon Ranson, Yong Pang, Zhiyu Zhang, Wei Yao, 2015, "Extraction of ground surface elevation from ZY-3 winter stereo imagery over deciduous forested areas", Remote Sensing of Environment, 159:194-202
- Wenjian Ni,Guoqing Sun,Kenneth J. Ranson, 2015, "Characterization of ASTER GDEM Elevation Data over vegetated Area Compared with Lidar Data", International Journal of Digital Earth, 8(3):198-211
- 张阳; 柳钦火; 覃文汉; 刘强; 李静; 杜永明; 谢东辉; 黄华国; 杨乐; 倪文俭, 3维场景植被冠层多波段模拟研究进展, 遥感学报, 2015.9, (06): 1~16 (期刊论文)
- Wenjian Ni, Kenneth Jon Ranson, Zhiyu Zhang, Guoqing Sun, 2014, "Features of Point Clouds Synthesized from Multi-view ALOS/PRISM Data and Comparisons with LiDAR Data in Forested Areas", Remote Sensing of Environment, 149:47-57
- Wenjian Ni, Zhiyu Zhang, Guoqing Sun, Zhifeng Guo, Yating He, 2014, "The Penetration Depth Derived from the Synthesis of ALOS/PALSAR InSAR Data and ASTER GDEM for the Mapping of Forest Biomass", Remote Sensing, 6(8):7303-7319
- Wenjian Ni,Guoqing Sun,Kenneth J. Ranson, Zhiyu Zhang, Wenli Huang, Zhifeng Guo, 2014, "Model based analysis of the influence of forest structures on the scattering phase center at L-band", IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 52(7):3937-3946
- Wenjian Ni,Guoqing Sun, Zhiyu Zhang, Yating He, Zhifeng Guo. 2014, "A Heuristic Approach to Reduce Atmospheric Effects in InSAR Data for the Derivation of Digital Terrain Models or for the Characterization of Forest Vertical Structure". IEEE Geosciences and Remote Sensing Letter, 11(1): 268-272;
- Wenjian Ni,Guoqing Sun, Zhiyu Zhang, Yating He,. 2014, "Co-registration of two DEMs: impacts on forest height estimation from SRTM and NED at mountainous areas". IEEE Geosciences and Remote Sensing Letter. 11(1): 273 – 277
- W. Ni, G. Sun, Z. Guo, Z. Zhang, Y. He, and W. Huang,2013, "Retrieval of Forest Biomass From ALOS PALSAR Data Using a Lookup Table Method", IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. V6(2)875-886
- Huang, W., Sun, G., Dubayah, D., Cook, B., Montesano, P., Ni, W., Zhang, Z., 2013. Mapping biomass change after forest disturbance: Applying LiDAR footprint-derived models at key map scales, Remote Sensing of Environment, 134:319-332.
- He, Q. S., Cao, C. X., Chen, E. X., Sun, G. Q., Ling, F. L., Pang, Y., Zhang, H., Ni, W. J., Xu, M., Li, Z. Y., Li, X. W., Forest stand biomass estimation using ALOS PALSAR data based on LiDAR-derived prior knowledge in the Qilian Mountain, western China. International Journal of Remote Sensing, 2012. 33(3): p. 710-729.
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- 施建成,杜阳,杜今阳,蒋玲梅,柴琳娜,毛克彪,徐鹏,倪文俭,熊川,刘强,刘晨洲,郭鹏,崔倩,李云青,陈晶,王安琪,罗禾佳,王殷辉, 微波遥感地表参数反演进展, 中国科学:地球科学, 2012, (06): 814~842 (期刊论文)
- W. Ni,Z. Guo,G. Sun,H. Huang. 2011. "A method for the registration of multiview range images acquired in forest areas using a terrestrial laser scanner", International Journal of Remote Sensing, vol. 32, issue 24, pp. 9769-9787.
- Huabing Huang, Zhan Li, Peng Gong, Xiao Cheng, Nick Clinton, Chunxiang Cao, Wenjian Ni, Lei Wang, 2011, Automated methods for measuring DBH and tree heights with a commercial scanning LiDAR. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 77(3), pp.219–227.
- W. Ni, Z. Guo, G. Sun, 2010, "Improvement of a 3D radar backscattering model using matrix-doubling method", SCIENCE CHINA Earth Sciences, V53(7)1029-1035.
- 倪文俭, 过志峰, 孙国清,基于Matrix-Doubling方法的三维森林雷达后向散射模型的改进, 中国科学:地球科学,2010, V40(5): 618 ~ 623.
- 倪文俭, 过志峰, 孙国清, 黄华兵,基于地基激光雷达数据的单木结构参数提取研究,高技术通讯,2009,V20(2):191-198.
- 倪文俭,过志峰 孙国清,基于PALSAR数据的DEM提取方法研究, 国土资源遥感,2009, V81 (3):19-23.
研究生培养
欢迎具有遥感,测绘、计算机、生态学、林学背景的同学加入我们,同时欢迎相关背景的客座研究生的加入。
招生专业
070503-地图学与地理信息系统
招生方向
微波森林遥感
激光雷达森林遥感
摄影测量森林遥感
已毕业学生
刘见礼,2014-2017,硕士,基于无人机立体影像数据的森林结构参数调查研究,中科院地理所,读博
汪 垚,2015-2018,硕士, 森林砍伐地上生物量损失遥感监测方法研究,中科院地理所,读博
张大凤,2016-2019,硕士, 基于无人机立体观测数据的大兴安岭林区森林结构参数调查, 去向:美国布朗大学, 读博
董佳臣,2017-2020,硕士, 基于ICESat-2 光子计数激光雷达数据的热带次生林生长监测方法研究,百度公司,工作
俞天宇,2018-2021,硕士, 基于无人机立体观测数据的大兴安岭森林调查与动态建模,继续攻读博士学位
姚 远 ,2019-2022, 硕士,光学多角度立体观测与ICESat-2 激光雷达协同森林高度提取,美国俄克拉荷马大学,读博
在读学生
李子佳, 2020级, 直博生
俞天宇,2021级,博士生
赵瑞琪,2021级,直博生
王 婕,2022级,直博生
王运宵,2022级,直博生
王 川, 2023级,直博生
李佳宁, 2023级,直博生
客座学生
于浩洋,北京师范大学,2016-2019
于慧娜,山东科技大学,2016-2017
博士后
科研任务
- 2021.1-2023.12,国家自然科学基金委,优秀青年科学基金项目,森林植被碳储量遥感,主持
- 2020.6-2023.5, 科技部, 国家重点研发计划, 战略性国际科技创新合作专项, 森林资源激光雷达遥感动态监测与蓄积量估测技术联合研发, 参加
- 2019.7-2021.7, 中国科学院空天信息创新研究院, 重点部署项目, 前沿科学与颠覆性技术先导基金,主持
- 2017.7-2021.12, 科技部, 国家重点研发计划, 全球变化专项, 全球生态系统碳循环关键参数立体观测与反演, 参加
- 2016.8-2020.12, 中国科学院前沿局, 重点研究项目, 全球水循环关键参数反演理论及方法,主持
- 2015.11-2020.12, 国家林草局, 陆地生态系统碳监测卫星多角度立体观测论证与森林高度产品生产技术,主持
- 2015-2018, 国家自然科学基金委面上项目, 联合雷达干涉、摄影测量与激光雷达数据的区域森林生物量制图研究,主持
- 2014-2018,中科院人事局人才处,基于遥感理论模型与多源遥感数据的区域森林生物量反演研究,主持
- 2013-2017, 科技部, 973计划项目, 复杂地表遥感信息动态分析与建模, 参加
- 2012-2015, 科技部, 863计划项目, 星机地综合定量遥感系统与应用示范, 全球森林生物量和碳储量遥感估测关键技术研究, 参加
- 2011-2013, 国家自然科学基金委青年基金, 联合干涉雷达、摄影测量与激光雷达数据反演森林生物量研究,主持
- 2011-2015, 中国科学院先导专项, 陆地生态系统固碳参量遥感监测及估算技术研究, 参加
- 2010-2012, 国家自然科学基金委面上项目, 联合大脚印激光雷达垂直采样和SAR面成像功能的森林生物量制图研究, 参加
- 2009-2011, 科技部遥感科学国家重点实验室, 自主研究项目,基于模型与PALSAR数据的森林生物量反演研究,主持
- 2008-2009, 科技部遥感科学国家重点实验室, 自主研究项目, 北方针叶林雷达后向散射影响因子模拟分析与森林参数反演研究,主持
- 2007-2011, 科技部, 973计划项目, 陆表生态环境要素主被动遥感协同反演理论与方法, 参加
- 2006-2008, 科技部, 863计划项目, 基于辐射传输模型的多源星载遥感数据定量反演森林参数, 参加
学术传承
“森林遥感团队”由国际著名森林遥感学家、美国马里兰大学孙国清教授,在时任中国科学院遥感应用研究所郭华东所长的邀请下,以客座研究员身份于2002年创建。
孙国清教授1969年毕业于中国科技大学近代物理系,1979-1981年在南京大学地理系攻读遥感硕士研究生学位,师从陈丙咸教授;1981年-1983年在南京大学参加工作;1984-1990年在美国加州大学圣巴巴拉分校地理系攻读博士学位,师从美国著名遥感地理学家David S. Simonett教授。同为David S. Simonett教授的学生,李小文院士主攻光学遥感机理模型,孙国清教授主攻雷达遥感机理模型,先后发展了森林雷达后向散射“离散模型”(1991),“三维模型”(1995)和“大光斑激光雷达模型”(2000)。 因此,以遥感机理模型为基础的森林结构参数反演是“森林遥感团队”的学术特色。孙国清教授带领团队先后发展了森林雷达后向散射“三维真实场景模型”(2010),“准相干模型”(2014),"大场景相干模型"(2018)。
2002年-2013年,孙国清教授在遥感所森林遥感团队共培养研究生十余人,具体如下:
1. 博士研究生
- 过志峰,2002.9-2005.7,基于模型的北方针叶林雷达散射特性分析及生物量反演研究,留所工作;
- 庞 勇,2002.9-2005.9,星载干涉雷达和激光雷达数据森林参数反演,中国林科院资信所工作
- 董彦芳,2003.4-2006.3,基于ENVISAT ASAR的水稻参数反演和面积测算研究,中国地震局地震预测所工作;
- 蔡玉林,2003.9-2006.7,多源遥感数据应用于鄱阳湖水环境研究,山东科技大学工作;
- 刘大伟,2004.9-2007.1,基于森林三维场景雷达相干散射模型的建立及应用研究,北京航空航天大学工作;
- 王殿中,2005.9-2008.7,基于模型的森林空间结构参数反演研究,航天五院508所工作;
- 王新云,2006.9-2009.12,基于辐射度模型的森林参数反演研究,宁夏大学工作;
- 池 泓,2008.9-2011.7,基于ICESat/GLAS和MODIS数据的中国森林地上生物量估算研究,中科院测地所工作;
- 张 宁,2009.9-2013.7,基于SMOS卫星数据的植被地上生物量反演算法研究,住房和城乡建设部遥感应用中心工作
2. 硕博连读研究生
- 付安民,2003.7-2008.7,基于多源遥感数据的东北亚森林生物量反演及其时空变化分析,国家林草局调查规划设计院工作
- 倪文俭,2004.9-2009.7,基于三维森林雷达后向散射模型与PALSAR数据的森林生物量反演研究,留所工作
3. 博士后
- 杨阿强,2009.9-2016.12,京津唐地区动力粗糙度参数估算及其分布特征,留所工作
4 .硕士研究生
- 李英霞,2008.9-2012.7,基于遥感的山区森林扰动变化研究,参加工作
杨洪波,2009.9-2013.7,基于虚拟场景的森林散射相位中心高度模拟研究,密西根州立大学读博
杨洪波,2009.9-2013.7,基于虚拟场景的森林散射相位中心高度模拟研究,密西根州立大学读博
5. 客座研究生
- 王强,2008-2009,东北林业大学森林经理专业学习期间在团队客座,黑龙江工程学院工作
教育背景
2004-09--2009-07 中国科学院遥感应用研究所/中国科学院研究生院 理学博士
2000-09--2004-07 山东理工大学 工学学士
工作经历
- 2020-03~现在, 中国科学院空天信息创新研究院, 研究员
- 2014-08~2020-02,中国科学院遥感与数字地球研究所, 研究员
- 2010-07~2014-07,University of Maryland, College Park,MD, USA, Research Associate
- 2009-07~2010-07,中国科学院遥感应用研究所, 助理研究员
- 2020-03~现在, 中国科学院空天信息创新研究院, 研究员
- 2014-08~2020-02,中国科学院遥感与数字地球研究所, 研究员
- 2010-07~2014-07,University of Maryland, College Park,MD, USA, Research Associate
- 2009-07~2010-07,中国科学院遥感应用研究所, 助理研究员