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林业生态工程是党中央、国务院站在中华民族生存和发展的全局高度做出的重大战略决策。退耕还林工程（简称RFFP）是林业生态工程中最具代表性的生态工程之一。1999-2006年，中央累计投入1303亿元，共安排退耕地造林任务926.4万hm2、配套荒山荒地造林任务1367.9万hm2和封山育林任务133.3万hm2（张鸿文，2007）。但目前的林业生态工程任务完成情况的检查方法基本上是以人工现地调查测定为主，工作量大，需要投入大量的人力、物力和财力，而且效率不高。采用遥感技术开展林业生态工程验收和监测，具有经济、客观、高效等特点，可完成传统方法难以完成的任务，对保证工程建设的健康发展具有重要意义（赵子忠等，2012）。
本文基于QuickBird（简称快鸟或QB）影像，SPOT5影像和Landsat TM影像对工程实施面积，新造林地树冠(NATC)，植被覆盖度(VFC)及长势等林业生态工程遥感监测关键技术进行了分析和研究，研究结果如下:
(1)林地面积提取包括新造林地面积提取和有林地面积提取两个方面。新造林地面积提取主要是基于快鸟影像获得，精度验证表明:基于快鸟影像利用面向对象法提取新造林地面积，精度可达90％以上;有林地面积提取主要基于SPOT5影像，采用最大似然法和面向对象法提取，对比两种方法面积提取的结果，精度验证表明:两种方法提取的有林地面积精度可达90％以上，可满足后续研究精度需求;利用两期SPOT5影像可获得退耕地的进展、规模及分布状况，其监测精度可达90％以上;
(2)新造林地树冠提取主要基于快鸟影像，利用面向对象法提取获得。提出了同一地块分区提取树冠的策略，并取得了很好的效果。研究结果表明:利用快鸟影像提取新造林地树冠分布图，直接采用面向对象法提取效果不佳，采用同一地块分区提取的策略精度可得到较大提高，冠幅株数提取精度可达90％以上。分未郁闭和已郁闭两种情况，提出了退耕地块苗木保存率和密度的计算方法。精度验证的结果为:两种情况下计算保存率和密度，精度均在90％以上;
(3)快鸟植被覆盖度估算方法研究。利用TGDVI，NDVI法，综合法三种方法，基于快鸟影像估算6个研究区植被覆盖度，结果为:多点法平均估算结果优于单点估算结果;NDVI法估算结果在精度和稳定性方面均优于其它两种模型，精度可达93％;基于快鸟影像，利用三波段模型，NDVI模型，NDVI(^)2模型三种植被覆盖度估测模型估测海南实验区植被覆盖度，精度验证的结果表明:植被覆盖度大于0.7时，NDVI法估测精度最高，可达95％以上，植被覆盖度小于0.7时，TGDVI估测精度最高，可达88％以上;
(4)针对TM像元植被覆盖度地面调查难度大，快鸟植被覆盖度估算精度高的特点，提出了以快鸟植被覆盖度为依据，对TM植被覆盖度进行精度验证的方法。利用NDVI法，基于TM影像估算3个实验区植被覆盖度，精度可达78％，且高植被区估测精度高于低植被区估测精度;研究基于TM影像三种处理阶段数据利用NDVI法估测海南实验区植被覆盖度，结论为:大气校正后影像的估算精度最高，可达93％以上，与原始影像估测结果相比，精度可提高3个百分点;利用两种植被覆盖度模型（分别为NDVI模型和NDVI(^)2模型）估算植被覆盖度，结果为:NDVI模型估测精度比NDVI(^)2模型估测精度高10个百分点;
(5)针对前人对植被长势监测大多采用中低分辨率影像，监测精度不高，监测对象笼统等特点，参照农作物长势监测方法，提出了基于快鸟植被覆盖度监测幼龄林长势的方法。研究了退耕地长势的定义，长势监测指标的选取，长势监测方法，长势监测流程（分单期快鸟影像和多期快鸟影像）;并在5个实验区对单期快鸟影像长势监测方法进行了应用和验证，结果为:该方法长势监测结果与地面调查结果基本一致;
(6)基于上述关键技术研究结果，构建了基于多源遥感影像的退耕还林工程监测技术体系。