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航空象片森林判读

利用航空象片进行森林调查的作业。即根据森林地物成象规律和分析航空象片影象特征,运用林学专业知识,在航空象片上提取林区土地种类和林分调查因子的定性和定量的信息。它可分为:①轮廓判读:按照林业经营要求,将林区各种土地类别和有林地小班的轮廓,在航空象片上勾绘出来,作为调查统计或经营的单位。它是地类的定性鉴定。

利用航空象片进行森林调查的作业。即根据森林地物成象规律和分析航空象片影象特征,运用林学专业知识,在航空象片上提取林区土地种类和林分调查因子的定性和定量的信息。它可分为:①轮廓判读:按照林业经营要求,将林区各种土地类别和有林地小班的轮廓,在航空象片上勾绘出来,作为调查统计或经营的单位。它是地类的定性鉴定。②测树判读:在轮廓判读的基础上,判读或量测有林地小班的林木组成、林龄郁闭度树高和蓄积量等测树因子。它是对林分测树因子做出的定量鉴定。判读的目的是在象片上取得小班各项调查因子的定性定量资料,给森林调查提供依据。

森林判读的基本因子

航空象片的影象是由地物反射和发射的电磁辐射能使胶片感光形成的。不同物体具有不同的物理性质,它们反射和发射的光谱特性不同。森林遥感成象主要利用这一特性,把不同地类、树种和林分不同部位的不同能量的反射光线,通过摄影机物镜投射到感光片上,构成不同的影象。因此,航空象片记录了地物的形状、大小、颜色(色调)、阴影以及地物间的相互关系等,反映了地物实际情况,是判读的基本因子,可根据它们鉴别地物。

地物形状

地物及其影象都具有特定形状。它们的变化规律依中心投影规律而变化。在垂直摄影的航空象片上,平坦地区地物形状和影象形状相似。直立地物影象因有投影差而产生变形,其影象形状变化符合下列规律:①在垂直摄影航空象片上,靠近象片中央部分地物的立体影象直立着,显示出物体顶部形状;象片边缘部分的立体影象倾斜着,显示出物体侧面形状。②高度相同的地物或树木,距象片中心点越远,其影象越长,即投影差越大。③地物或树木影象呈辐射状向外倾斜,通过其顶点及底点将其延长后都交于象底点。森林判读应用这些规律判读林分调查因子。例如,判读郁闭度时,同样郁闭度的林分,在单张象片边缘部分判读会出现偏高的结果,而立体影象中的象片中央部分的判读结果则比较准确。

地物大小

指某一未知地物大小与已知地物大小的关系。在象片上由已知地物长度可以确定未知地物实际长度。

地物色调和颜色

黑白片上的色调是地物反射光投射到银盐乳胶层上,经光化反应使它变黑的程度。负片上色调是密度差别;正片上它是物象的亮度差别。根据地物光谱反射率大小,人眼可分辨10个色调等级。色调深浅决定于地物反光能力大小。反光能力强的地物在正片上色调浅;反之色调深。颜色是可见光谱中不同波长光线对人眼感色单元刺激的感觉。例如,在日光下绿色树叶反射波长480~560毫微米的光线,而相对吸收其他波长的光线,因而该物体显示为绿色。当它吸收其他光而反射红光时则为红色。物体的颜色决定于光源的光谱组成和物体表面反射、吸收各波长光线的比例。当物体反射某波段光线大于其余波段时,则该物体显示反射率最大波段的颜色。判读者在彩色航空象片上区别颜色的能力,比在黑白象片上区别色调的能力,约大100倍。色调和颜色依摄影季节、光照条件、软片种类和摄影处理等因素而变化。通常用光楔或色调模片等比较法确定象片的色调。也可用光电密度计测定象片密度,确定不同的地物或林分。

地物阴影

即本身阴影和投落阴影。前者是物体本身背光面所形成。在垂直摄影象片上就是物体背光面的影象,它与受光面影象色调有明显差别。其特点表现在由受光面向背光面的过渡及两者所占比例关系。利用这种特点可以判读冠形。圆形或平顶形树冠影象,由受光面向背光面逐渐过渡;尖锥形树冠过渡明显。投落阴影是投落在地面上的阴影。它的特点是可以显现物体纵断面形状,在平坦地区投落阴影不变形。利用这种特点可判读树冠形状和大小,区别树种和地物。根据阴影长度可以确定出树高。阴影长度依太阳高度角和地形起伏不同而变化。被阴影遮盖的林木,反射的光线很少,使得象片上影象很暗,甚至反映不出来。

影纹结构和图型

象片影纹结构是指色调或色调变化的频率。它是由于物体太小,不能单个明显地区别出来的那些细小物体色调或色调变化引起的结果。在大比例尺象片上,单株木可以分辨开,但它们的叶子不能分辨。林冠的影纹结构由树叶的反射组成。有些细微的物体在象片上不能呈现。如河流切割侵蚀情况,在小比例尺象片上,仅能从影纹结构上判断。图型是指物体的特殊排列,它是由天然或人工形成的。地面上岩石露头型态经常指示地质构造;水系型态与构造、岩性及土壤结构密切相关;森林植物型态与其群落类型有密切关系。根据这些特性在象片上可对它们作出恰当的判别。

其他

不同树种由于冠形、大小、树种颜色和分布位置不同,它们在象片上构成了不同的摄象结构。主要表现在树冠影象的形状、大小、色调和林木影象的高度差别等。根据这些差别在象片上判读树种和林木组成。再者,树种和林分的分布有一定的规律性,掌握这些规律性再结合其他判读因子,就可以正确地识别树种和林分组成。

森林判读方法

常规森林目视判读法是以上述判读因子——形状、大小、色调和阴影等为依据,采用立体观察法。判读者可得到高度感觉,看到的是一个三维立体模型。它对判读十分有利。判读前应熟悉判读地区情况:①地形特点、林分状况、树种及其分布等;②林分和地物的波谱特性、空间特性、随时间变化的特性、航空摄影胶片种类和处理情况等。并收集有关判读的资料和工具,如地形图、林相图、判读模片和判读数表等。判读一般按下列顺序进行:①判读水系,确定其位置和流向;②根据水系区分流域和确定分水岭的位置,以掌握地形特征;③先判读容易识别的地类如农田等,然后判读较难识别的地类;④按照水系分布用居民点作控制,以确定它们之间的主要交通线的位置;⑤判读较细微地物,如有林地小班的各项调查因子等。

森林判读内容

①地类判读:包括河流、农田、采伐迹地等。河流的影象多显弯曲带;全色象片上是由灰白到浅黑色,依摄影时的光照条件、水面情况、河水深度等而变化。道路的影象显细线状,其色调依路面的光滑度不同而异。铁路为白色或淡灰色的线状,弯道曲率半径较大。居民点的影象是由形状和大小不同的建筑物影象组成,一般是按一定的次序排列。农田的影象多呈几何图形,白到深灰或黑色,依土壤种类、土壤湿度、生长的作物和摄影季节不同而异。沼泽地的影象形状不规则,多分布在河谷地带,显灰黑色相间的画面。草地形状不规则,显均匀的灰色或深灰色,形状不规则,位于河流附近或低湿的河谷地带。火烧迹地的影象不规则,边缘缺裂,伸向林地,为淡灰或浅灰色。皆伐迹地的影象形状是规则的几何图形,色调较浅,带有团状分布的母树群,其影象为浅灰色,投落阴影为浅黑色,在大比例尺象片上可以看出集材道和堆集的枝桠。疏林地林木的影象稀疏,由灰色林地和投落阴影组成,投落阴影完整明显,在大、中比例尺象片上可看出更新和造林情况。②有林地判读:包括航空象片林分树种组成判读,航空象片龄组判读,航空象片树冠幅测定,航空象片树高测定,航空象片林木密度测定等。