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森林资源遥感

由各类空间和空中平台携带的传感器收集的遥感信息,经由光学或电子计算机系统处理和分析后,产生出为林业专业人员能够识别和判读的图象和数据。用于森林资源清查、管理和动态监测工作。它是获取为制定林业发展计划、监督森林作业计划实施所需森林资源信息的最有效的手段,尤其是在定期地收集大地域范围内的资源动态信息时,遥感技术更加有效。

由各类空间和空中平台携带的传感器收集的遥感信息,经由光学或电子计算机系统处理和分析后,产生出为林业专业人员能够识别和判读的图象和数据。用于森林资源清查、管理和动态监测工作。它是获取为制定林业发展计划、监督森林作业计划实施所需森林资源信息的最有效的手段,尤其是在定期地收集大地域范围内的资源动态信息时,遥感技术更加有效。森林资源遥感技术的主要应用领域如下:

森林资源分类

用遥感资料,按照规定的标准进行森林分类和统计。陆地卫星多光谱扫描数据,目前仅能对森林资源做宏观的梗概分类。由于它成本低,获取资料的周期短,已为不少国家和地区应用。联合国粮食与农业组织,主要应用航天遥感资料,监测和预报全球森林资源的消长动态,评价资源状况。分类详细程度和精度因成象方式、胶片类型、摄影比例尺及成象系统的综合解象力的不同而异。一般来说,成象系统的解象力越高,比例尺愈大,分类愈细。彩色红外片和多光谱片比全色片可区分的类型多。大比例尺航空遥感图象,可以识别和测定单株木的树种和有关定量指标,还可判定林木受害程度。

林地面积量测

在航空象片或影象图上,依据规定的森林分类技术指标,如优势树种、林分类型、林龄地位级(立地类型或树高级)等有关因素,勾绘出各地类和森林小班的轮廓,并将其转绘到基本图(象片平面图或地形图)上,便可量算出各小班的面积值,编绘出。处于热带、亚热带多云的森林地区,如圭亚那、巴西、塞拉利昂等国家,曾采用机载测视雷达图象求算森林面积,编绘森林类型分布图。陆地卫星遥感图象可在大区域和多资源清查中量算出森林类型的面积。应用森林判读技术,配合成数抽样方法,可在遥感图象上估算出各类森林的面积,但不能获得森林分布图。

森林蓄积量测算

使用航空象片求算森林蓄积量始于本世纪40年代中期,70年代发展了多阶(层)遥感和多元分析求算森林蓄积量的方法,以航空象片蓄积量表应用最广。它是在对森林进行分类分级(如森林起源、植被类型区、优势树种或林分类型等)的基础上,依照航空象片上可以判读和量测的因子,按一定的级距求算出相应的单位面积的林分蓄积量,以表格形式列出,成为航空象片林分蓄积量表。依照编表采用的因子(变量)多少,分为单因素表与多因素表。单因素表应选择那些与蓄积量相关紧密,并在航空象片上可直接判读的因子,如最大林分平均高、林分郁闭度、单位面积的林木株数、平均冠幅等编制蓄积量表。使用单因素表求算林分蓄积量,方法简单,易于掌握,但其精度较低。多因素表选择多个测树因子编制林分蓄积量表。根据在航空象片上判读和量测出的相应因子,在表上查得林分单位面积的蓄积量,其结果要比使用单因素表的精度高。航空象片数量化林分蓄积量表是多因素表的一种,除采用可以量测的数量因子外,还把与林分蓄积量有关的非量化因素,如坡向、坡位、海拔高度等,将其数量化作为变量参与编制多因素表。采用多因素编制航空象片蓄积量表要依森林类型的特点,以实测材料用电子计算机进行因子筛选,提选出与林分蓄积量关系密切,对提高蓄积量表的精度作用较大的因子,同时还应考虑易于使用等因素。航空象片立木材积表是为在大比例尺航空象片上直接量测单株林木材积而编制的,也包括单因素与多因素表。编表过程中可采用的因素有树高、冠幅和冠长等。用航天遥感资料,配合多层航空象片和地面样地实测数据的多阶抽样估计方法(见两阶和多阶抽样)也可估测森林资源。

森林动态监测

在航空象片上测定林木定期生长量多采用设置象片固定样地的方法。通过对地面固定样地的定期大比例尺航空摄影,依据在航空象片上量测林木平均高和冠幅直径的变化来求算生长量,也可用航空象片材积表或蓄积量表求得的材(蓄)积量的差来估测生长量。航天与航空遥感图象均能显示出具有一定面积的皆伐迹地和火烧迹地,可据此来求算森林资源的消耗量。当受病虫害危害的森林达到一定面积时,能在遥感图象上检测出来,可用于调查受害面积,评价对林木的危害等级。采用大比例尺航空彩色红外片和多光谱片,可观测对单株木的危害程度。

多资源清查

航空遥感技术是采集多资源信息的重要手段。美国已用航空象片寻找具有魅力的天然地貌,制定游憩区开发计划;进行草场分类,求算各类草场的面积,计算可食植物叶量和生物量,估测载畜量,评价放牧状况;用于野生动植物资源制图和评价;求算水域面积,估测水贮量,监测水污染源及酸雨对植被的危害;评价人类活动对自然生态系统的影响等。

60年代末期以来,随着计算机统计分析和遥感图象处理技术的兴起,森林资源遥感技术也迅猛发展。航空遥感领域已从单一的全色片转向多片种,出现了彩色片、彩色红外片、多光谱片、雷达片等,其中彩色红外片在分辨土地类型和植被类型、树种及林木病虫害识别方面,具有显著的效果,应用范围日趋广泛。摄影(成象)比例尺在向两极发展,出现了超低空平台的小象幅大比例尺象片和高空平台的超小比例尺象片。航空摄影机的镜头和感光材料的解象力有很大进展。机载微波遥感已在森林资源清查中应用。航天遥感资料的应用也进入实用阶段。在森林资源动态监测中,多阶遥感技术正在由试验型向生产型过渡。遥感信息与地理信息的配合应用,森林资源与环境信息系统的建立,将为森林资源清查、资源动态监测和资源管理技术的发展,开拓出更为有效的前景。