淺析衛(wèi)星遙感影像在林業(yè)建設(shè)中的應(yīng)用

郝欣宇

（吉林省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，吉林 長春130022）

林業(yè)建設(shè)在我國整個社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，隨著科技的不斷進(jìn)步，我國各個領(lǐng)域的發(fā)展水平不斷提高，林業(yè)建設(shè)領(lǐng)域也不例外。在當(dāng)前時代背景下，傳統(tǒng)的林業(yè)建設(shè)工作模式已然落后，如何充分利用衛(wèi)星遙感影像等現(xiàn)代智能化、自動化技術(shù)代替人工作業(yè)，對提高林業(yè)建設(shè)質(zhì)量極為重要，所以相關(guān)行業(yè)工作者應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)知識，并加強(qiáng)創(chuàng)新和優(yōu)化改進(jìn)，這樣才能促進(jìn)我國林業(yè)建設(shè)行業(yè)的長效健康發(fā)展。

1 將衛(wèi)星遙感影像技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)建設(shè)工作中的重要意義

所謂衛(wèi)星遙感影像技術(shù)，實(shí)際上就是在航拍技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用衛(wèi)星GPS 定位技術(shù)，對需要勘測的事物進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)采集。應(yīng)用于林業(yè)建設(shè)工作中，則主要是對戶外林業(yè)地區(qū)的地形地貌、水源條件以及路網(wǎng)信息等進(jìn)行測繪和統(tǒng)計(jì)。相比較于傳統(tǒng)人工測繪模式而言，其優(yōu)勢是十分突出的，具體而言主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 可以有效提高作業(yè)便捷度

通過衛(wèi)星遙感影像方法采集數(shù)據(jù)主要是借助電子化設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的，整個過程無需耗費(fèi)過多的人力、物力，只需要幾個技術(shù)人員調(diào)試計(jì)算機(jī)、無人機(jī)等設(shè)備參數(shù)，然后遙控指揮設(shè)備運(yùn)行即可完成圖像獲取。隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)水平的不斷提高，這種遠(yuǎn)程控制操作技術(shù)變得越來越方便化，操作人員經(jīng)過簡單的培訓(xùn)即可學(xué)會并獨(dú)立完成作業(yè)，不再需要像以往一樣，工作人員需要經(jīng)過很多的實(shí)踐，積累大量經(jīng)驗(yàn)才能勝任，所以該技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高林業(yè)建設(shè)過程中測繪工作的便捷度。

1.2 可以有效保證數(shù)據(jù)結(jié)果的精準(zhǔn)性

任何一項(xiàng)數(shù)據(jù)采集工作，保證其最終有效性的根本就在于確保數(shù)據(jù)資料足夠精準(zhǔn)，林業(yè)建設(shè)工作涉及圖像數(shù)據(jù)獲取內(nèi)容復(fù)雜，對資料的精確度要求更為嚴(yán)格。以往人工測量方法受到環(huán)境制約等多方面因素的影響，誤差比較大，再加上人工校對存在失誤情況，最終圖像資料的可用性會大打折扣，這也是我國林業(yè)建設(shè)過程中的一項(xiàng)重點(diǎn)攻克難題。而衛(wèi)星遙感影像技術(shù)的應(yīng)用，則可以有效改善這種不足之處，大大提高勘探結(jié)果的精準(zhǔn)度，并且通過計(jì)算機(jī)還能實(shí)現(xiàn)智能核準(zhǔn)校對，有利于提高我國林業(yè)建設(shè)工作向著更快、跟好的方向發(fā)展。

1.3 遙感影像比較易于推廣

遙感影像技術(shù)發(fā)展至今，其應(yīng)用方法已經(jīng)相對成熟，目前該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)只需要具備互聯(lián)網(wǎng)條件并配備計(jì)算機(jī)設(shè)備，安裝相應(yīng)的遙感控制軟件即可運(yùn)行，無論從資源成本還是從環(huán)境搭建方面，都是比較容易的，所以很容易被人們所接受，只要有相應(yīng)的使用需求，傳播和推廣遙感影像技術(shù)幾乎沒有什么難度。

2 衛(wèi)星遙感影像在林業(yè)建設(shè)工作中的具體應(yīng)用方法

2.1 前期準(zhǔn)備工作

應(yīng)用衛(wèi)星遙感影像技術(shù)，首先要做好前期一系列準(zhǔn)備工作，先準(zhǔn)備Windows 操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，然后在計(jì)算機(jī)中安裝ArcGISDesktop10.0 及以上版本，接下來再安裝ArcBruTile0.3.3 插件。其中ArcBruTile0.3.3 插件就是基于ArcGISDesktop10.0 及以上版本開發(fā)的一種在線圖像顯示插件，使用該插件就可以將衛(wèi)星遙感設(shè)備所獲取到的OpenStreetMap 和Bing地圖在線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中。與此同時，該插件還具備圖像導(dǎo)出和打印功能，工作人員根據(jù)實(shí)際工作需選擇使用。

2.2 衛(wèi)星遙感影像收集

衛(wèi)星遙感影像的獲取收集是該項(xiàng)工作中最重要，也是最復(fù)雜的一個環(huán)節(jié)，具體而言其步驟主要分為以下幾項(xiàng)：第一步是做數(shù)據(jù)獲取前的準(zhǔn)備工作。該過程需要技術(shù)人員給衛(wèi)星遙感影像系統(tǒng)連網(wǎng)，然后安裝能夠顯示所接收到的衛(wèi)星遙感影像的軟件，比如AcrBurTi-e 插件或是AreGISDesktop 組件等。以上準(zhǔn)備工作就緒后，便可以打開ArcMap 程序，對需要獲取影像的地理位置坐標(biāo)輸入當(dāng)中進(jìn)行搜索和參數(shù)設(shè)置。此外還要新建一個Shapefile 面層文件，把需要進(jìn)行影像采集的林業(yè)區(qū)域圈定出來，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)定固定范圍，該區(qū)域坐標(biāo)的涂層通常設(shè)置為無填充顏色，輪廓部分則通常設(shè)置為紅色，輪廓寬度一般設(shè)定為1。需要注意的是，該新建面層文件的投影坐標(biāo)定義應(yīng)與預(yù)定定義一致。接下來便可以根據(jù)實(shí)際需求縮放掩膜，然后讓其在圖層上顯示。在此基礎(chǔ)上再點(diǎn)擊ArcBruTil 插件，選擇Bing 菜單中的Aerial 選項(xiàng)，便可以執(zhí)行數(shù)據(jù)緩沖指令，最后在紅色輪框內(nèi)得到既定的檢查區(qū)域衛(wèi)星遙感影像資料。第二步是地圖導(dǎo)出。進(jìn)行該步操作首先要根據(jù)需求選擇正確的比例尺，然后選中需導(dǎo)出的地圖坐標(biāo)區(qū)域，最后再執(zhí)行導(dǎo)出命令。由于衛(wèi)星遙感影像顯示軟件具有一定的局限性，所導(dǎo)出區(qū)域最大范圍不能超過屏幕所顯示大小，所以當(dāng)需導(dǎo)出區(qū)域大于屏幕所示范圍時，便需要分多次導(dǎo)出方可獲取完整的地圖資料。基于此，后續(xù)可能就存在需要進(jìn)行地圖拼接的過程，也就是本項(xiàng)工作中的第三步。拼接地圖的過程同樣是在ArcMap 程序中完成的，雖然地圖導(dǎo)出存在分次完成的情況，但是每次導(dǎo)出的地圖文件都帶有詳細(xì)坐標(biāo)，所以只要再將導(dǎo)出后的文件添加至ArcMap 程序中進(jìn)行重新組合，便可以在新文件中顯示出完整的衛(wèi)星遙感影像。但是拼接過程也不乏會出現(xiàn)需要對單部分導(dǎo)出地圖進(jìn)行校準(zhǔn)修改的情況，這樣形成新的圖像文件后，該文件與其他未經(jīng)修改的影像部分就有可能無法進(jìn)行有效銜接，此時可以再利用DataManagement 等鑲嵌工具將圖像鑲嵌到另外任意一部分地圖文件中，然后再進(jìn)行拼接，這樣仍然可以得到整幅的衛(wèi)星遙感影像地圖。

2.3 衛(wèi)星遙感影像校準(zhǔn)校正

由上文所述可知，通過衛(wèi)星遙感影像資料獲取程序獲取到的資料，仍然會存在一些需要校準(zhǔn)改正的部分，導(dǎo)致這種情況的原因除了測量本身的誤差以外，還有比如不同時間和條件下影像采集所設(shè)定的參數(shù)有可能會存在變化，所以前后數(shù)據(jù)就會存在一定的差異，因此實(shí)際工作中還需要進(jìn)行一定的影像配準(zhǔn)校正。完成該項(xiàng)工作首先要進(jìn)行確立衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)采集的公共點(diǎn)，然后采集同一位置的數(shù)據(jù)作為參照，采集點(diǎn)通常需在三個以上，設(shè)定位置應(yīng)當(dāng)在特征較為明顯的區(qū)域，比如路況交叉點(diǎn)或拐點(diǎn)等。采集完成后建立相應(yīng)的Shapefile 點(diǎn)層文件，將相關(guān)坐標(biāo)值輸入其中進(jìn)行保存即可。最后將最新導(dǎo)出的地圖文件和之前保存的Shapefile 點(diǎn)層文件疊加，利用程序中的配準(zhǔn)工具增加控制點(diǎn)進(jìn)行對比，便可以發(fā)現(xiàn)其差異之處，然后有針對性性地進(jìn)行調(diào)整，直至前后地圖重合便可以點(diǎn)擊更新完成配準(zhǔn)校正。

3 衛(wèi)星遙感影像在林業(yè)建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用分析

首先，在保護(hù)森林資源方面有著非常重要的作用。例如，對于一些毀林開荒的行為，林業(yè)相關(guān)部門可以進(jìn)行衛(wèi)星遙感圖像的獲取，并且將衛(wèi)星煙感圖像作為底圖，和二類林業(yè)資源矢量圖層進(jìn)行疊加，確定林區(qū)的毀壞覆蓋面積，以此了解具體情況。其次開展森林撫育計(jì)劃，在地形地貌以及林業(yè)實(shí)際情況產(chǎn)生變化之后，采用之前的衛(wèi)星遙感圖形很難將實(shí)際情況表現(xiàn)出，于是就可以采用相關(guān)的新的技術(shù)進(jìn)行表現(xiàn)。采集三條公路和多個小路之間交叉點(diǎn)的坐標(biāo)值，和衛(wèi)星遙感影像地圖實(shí)現(xiàn)校正；對于森林的撫育區(qū)域有效確定，采用完成校準(zhǔn)之后的衛(wèi)星遙感影像來實(shí)現(xiàn)對于撫育區(qū)域的地形地貌以及道路和水路等信息進(jìn)行獲取，同時按照具體的信息進(jìn)行有效規(guī)劃；對于森林撫育條件不符合的地段進(jìn)行排除，防止產(chǎn)生浪費(fèi)。和地形圖相比較，衛(wèi)星遙感影像地圖能夠?qū)崿F(xiàn)對于林業(yè)調(diào)查區(qū)域的相關(guān)地形地貌更為直觀以及簡單有效的顯示，這樣就能夠?qū)⒑侠淼貙⒓牡烙行О才牛⑶液蛯?shí)地調(diào)查進(jìn)行結(jié)合，以此來快速地開展森林撫育計(jì)劃。第三，同樣對于產(chǎn)生的火災(zāi)面積的調(diào)查以及林地使用可行性的研究調(diào)查和亂砍濫伐林木跡地調(diào)查等，這些都能夠采用這種技術(shù)來對衛(wèi)星遙感影像圖的底圖進(jìn)行獲取，實(shí)現(xiàn)對于實(shí)地的勘察。

結(jié)束語

綜上所述，衛(wèi)星遙感影像系統(tǒng)在林業(yè)建設(shè)工作中的應(yīng)用價值是值得肯定的，而且未來應(yīng)用空間也十分廣泛。但是要想充分發(fā)揮出該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，還需要一定的專業(yè)性，并且隨著我國林業(yè)事業(yè)的發(fā)展，需要長期進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。為此，相關(guān)行業(yè)工作者應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的衛(wèi)星遙感影像技術(shù)知識，并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)加強(qiáng)應(yīng)用和創(chuàng)新，以便擴(kuò)展衛(wèi)星遙感影像系統(tǒng)的使用維度和廣度，為我國林業(yè)建設(shè)事業(yè)向著更好、更高的方向發(fā)展，提供更多靈活可靠、高端精確的技術(shù)手段。