遙感技術在林業監測中的應用

摘 要：遙感技術在林業監測中的應用非常廣泛，如森林資源遙感調查、森林火災遙感監測、森林病蟲災害遙感監測等。遙感技術在具體應用過程中具有十分顯著的實時性、動態性和綜合性，發揮著非常關鍵的作用。基于此，本文詳細分析遙感技術在林業監測中的應用，以供參考。

關鍵詞：遙感技術;數據源;林業監測

遙感技術是從人造衛星、飛機或其他飛行器上收集地物目標的電磁輻射信息，判認地球環境和資源的技術。遙感技術能夠進行周期性觀測，并獲取較大面積的地面信息，進而提供更加全面的環境信息資源。近年來，遙感技術在林業發展中發揮的作用越來越明顯，其主要可借助衛星和飛機實時監測林業資源，形成不同形式的數據信息，給森林資源清查和監測工作帶來了新的契機，為“數字林業”的順利發展提供了強大的信息保證，有助于提升林業科學決策水平。

一、林業遙感數據源分析\u2028

（一）高空間分辨率遙感數據

光學遙感數據是林業遙感應用中的主要數據源，TM和SPOT是最為常見的2種，TM數據的空間分辨率和光譜分辨率處于較高水平，數據規模較大，內含大量信息，且不需要投入較高的成本，故而其也成了林業遙感技術最為重要的信息源。但是其30 m空間分辨率和應用精度并不高，在宏觀森林資源監測工作中，通常采用NOAA數據，其更加經濟，需要處理的信息也更少，而且來源更加可靠，但在應用過程中應重視精度的維持。高分辨率衛星數據是帶動林業遙感水平提升的關鍵數據源，現階段主要采用IKONOS的衛星圖像來監測森林資源[1]。\u2028

（二）高光譜遙感數據

高光譜遙感技術能夠對細微光譜差異的多種物質進行探測，使得植物識別和分類的精度得到顯著提升。混合光譜分解的方式充分利用高光譜數據提取森林郁閉度信息，更加真實地反映了該元素的空間分布，并全面地了解森林結構和森林環境，同時結合實際情況采取多種有效措施做好森林生態系統的管理工作。另外，高光譜遙感數據還可借助其豐富的光譜信息，作用于森林分類調查、森林資源變化信息的提取和森林火災監測等多個環節，有效保證了森林資源管理的科學性。

（三）雷達遙感數據\u2028

地球受到了云層的覆蓋，可見光和紅外技術無法在多云的天氣下準確獲取數據，因此也無法為林業工作的正常開展提供有效的數據支持。而合成孔徑雷達技術（SAR）能夠在云層遮蓋的情況下全天反映地表結構信息，從而豐富了林業遙感的數據源，解決了以上問題。而且SAR遙感技術能夠獲得多種不同類型森林生物的物理參數，因而其也在識別森林類型和森林密度等方面得到了廣泛應用。在熱帶雨林砍伐監測的過程中，雷達是獲取信息的唯一途徑，而獲得的信息能使人們更加深入、全面地了解森林資源。

二、遙感技術在林業監測中的應用現狀

（一）森林資源遙感調查

森林資源遙感調查主要是通過野外調查和衛星圖像的對照判讀，判斷森林類型，并應用遙感數據和地面不同因子建立模型，估測森林資源總量和森林面積。采用多時相遙感影像有效監測森林覆蓋率。20世紀50年代，我國就創建了森林調查技術體系。但是，當前我國的森林資源規劃設計調查主要以航空照片和地形圖為參考，利用現場勾繪等手段完成林相圖區劃。傳統的調查方式需要較長的調查周期，且需要較大的投入，容易產生誤差，所以不能滿足當前的調查需要。

2003年，高空間分辨率衛星影像在森林資源規劃設計調查中得以應用，我國很多地區成為應用試點，在一定程度上促進了林業資源調查數字化水平的提高。在高光譜遙感數據應用的過程中，可對星載高光譜遙感數據進行預處理，并基于統計模型對森林的郁閉度和葉面積指數進行科學預測，或者可在其他方面實行精準研究與分析。

（二）森林火災遙感監測

森林火災是一種危害性極強的自然災害，森林火災出現后，不僅會破壞森林資源，還會損害生態環境。若可采用有效措施及時監測和預報森林火災，就可在一定程度上減小由于火災所造成的損失。20世紀50年代，我國林業部門就已經利用航空遙感技術研究了森林火災監控的方法;20世紀七八十年代，TM、NOAA等衛星數據被廣泛應用于森林火災監測工作中，在火災監測中發揮了不可忽視的作用[2]。

現如今，隨著衛星遙感技術的不斷發展，我國科研人員不斷地探討利用遙感技術進行森林防火應用的研究，并取得了許多重要成果。例如，利用MODIS數據完成了森林火災預警監測工作，并且新型衛星可快速提取森林火災的數據信息，創建了較為完善的森林火災信息提取技術系統，在長期的應用和發展中，我國也形成了更加完整和科學的應用方法和技術體系。此外，我國還將海事衛星技術應用到森林火災的預防和監測工作中，同樣取得了不錯的效果。

（三）森林病蟲災害遙感監測

一旦植物遭到病蟲害的侵擾，就會使植物在不同波段的波普值發生較大波動，在人眼無法感受到病蟲害時，植物紅外波段的波普值已經產生了明顯的變化。可以利用遙感數據提取上述信息，對病蟲害的源地和災情進行全面分析，從而保證森林病蟲害防治工作的順利進行。

20世紀70年代末，隨著航天遙感技術的不斷更新，促使我國科研人員加強了對森林病蟲害監測的研究，在研究過程中發現森林病蟲害時，植物的葉綠素和水分會在較短的時間內迅速下降，而葉黃素和葉紅素的含量會明顯上升，必然導致其反射率發生較大的變化。該研究成果推動了林業遙感病蟲害監測工作的發展。且在此基礎上還研發了不同植被指數為基礎的病蟲害信息提取技術。

在后期的發展中，我國科研項目數量不斷增多，我國科研人員對森林病蟲害遙感監測預警技術進行了更加深入的研究，并建立起以單相時和多相時為基礎的衛星遙感災害信息提取技術路線，其中引入了航空路線和航空電子勾繪等多種遙感監測技術。另外，基于相關部門的預報、監測、災害損失評估和決策支持需求，提出了森林病蟲害的遙感、地理信息系統和全球定位系統技術集成應用模式，使森林病蟲災害遙感監測系統具有較強的實用性[3]。

（四）林業生態工程遙感監測評價

該技術主要是應用遙感技術，在統一的技術平臺上對系統進行集成處理，從而保證林業生態工程建設有充分的理論依據和技術支持。20世紀70年代末，我國決定對水土流失現象比較嚴重的西北地區建設大型防護林，并實施重大遙感綜合應用項目的調查研究，該項目主要采用航天遙感技術，分析了防護林中森林的種類、面積和分布等參數，并以此為基礎建立了動態生態監測系統，分析評估了防護林的防護能力，從而為森林綜合治理提供了強有力的數據支持。

三、遙感技術在林業監測中的應用要點

（一）科學應用遙感技術

在遙感技術的應用過程中，應充分保證林業遙感資料成圖工作的質量。首先，林業資源面積和土地類型的判定、制圖和調繪是遙感技術應用于林業監測中的基礎工作，也是其優勢的主要體現，是林業監測的根本性工作。再者，要科學評估木材蓄積量，以各地實際為基礎，開展更為全面的估量試驗工作，才能獲取更加準確和詳細的蓄積量信息。另外，還要加強林分調查因子估計的科學性，林業遙感技術要與傳統的監測技術相互配合與協調，方可提高因子記錄的準確性。

（二）實現林業信息共享

相關數據顯示，很多國家都將遙感技術作為林業資源調查信息獲取的重要途徑。但是不同國家使用的方法有所不同，其所采用的標準也不盡相同。所以，各類資料不具可比性，不利于信息的共享?；诖耍覈鴦摻藝壹壍纳仲Y源監測體系，在該體系下也創建了眾多的監測項目。在林業資源分類方式和監測機制上充分借鑒了國際上的做法，以此帶動了林業資源信息數據的交互共享，為林業監測工作的順利開展提供了良好的條件。

（三）加強林業遙感信息融合

現如今，我國科技水平在不斷提高，對林業遙感信息源的多形式應用成為林業技術工作人員所面臨的重要問題。為此，工作人員可以采取有效措施保證林業遙感信息的融合質量，提高信息來源的多樣性，讓信息加工功能更加多樣。不僅如此，隨著信息源多樣性的不斷增強，人們希望能夠全面融合不同信息源的多種優勢，而不是將不同信息源堆疊在一起?，F階段，需要采取多種措施推動林業遙感信息與地理信息系統及全球衛星定位系統的有效融合，才能徹底優化信息融合的質量和水平。

（四）保證林業遙感數據的精確度與可靠性

林業應用航天遙感數據的一個重大障礙是當前運行的衛星傳感器的空間分辨率低，導致現有信息源不能滿足林業發展的一些特殊要求，如區分樹種等。當前信息源即使能區分樹種組，由于存在大量的混雜像元，也會導致分類精度一直很低。高光譜技術的發展為解決以上問題提供了有效的途徑，如樹種區分、森林結構的表達等。高光譜能夠細分光譜波段，從而建立窄光譜段與地物的對應關系，在空中就能夠鑒別地物。雖然其在應用的過程中依然會受到干擾，但是采取多維光譜空間信息分析技術能夠解決林業發展中的問題。

四、結語

在如今的林業監測工作中，遙感技術得到了十分廣泛的應用。要想更好地發揮遙感技術的作用，就必須嚴格按照其應用的要點來控制每一個細節，這樣才能有效增強監測效果，推動我國林業事業向前發展。

參考文獻：

[1]邢凱鑫.遙感技術在我國林業中的應用與展望[J].黑龍江科學，2016（6）：138-139.

[2]于德龍.遙感技術在林業中的應用現狀與展望[J].科技創新與應用，2017（18）：291.

[3]朱志軍.遙感技術現狀及其在林業中的應用[J].工程技術（引文版），2016（8）：00236.