河南省森林資源遙感調(diào)查的實際應(yīng)用

傅軍鋒

（汝陽縣林業(yè)局 河南洛陽 471200）

0 引言

遙感是目前一種較為成熟的探測技術(shù)，特別是隨著近年來民用無人機(jī)技術(shù)的成熟，使用小型無人機(jī)搭載遙感設(shè)備，可以更低成本、更加方便的完成森立資源調(diào)查。河南省在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，貫徹落實習(xí)總書記的“兩山論”理念，深入挖掘森林資源的價值，取得了顯著的階段性成果。為了實現(xiàn)省內(nèi)森立資源的永續(xù)和科學(xué)利用，必須要開展森林資源調(diào)查，實現(xiàn)森林資源監(jiān)管。在這一背景下，探究遙感技術(shù)在森林資源調(diào)查中的實踐運用，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 開展森林資源調(diào)查工作的重要意義

根據(jù)調(diào)查側(cè)重點的不同，森林資源調(diào)查可以分為林業(yè)資源調(diào)查、森林生態(tài)調(diào)查、森林水文調(diào)查等幾類。雖然調(diào)查內(nèi)容上有所差異，但是總體來說都是服務(wù)于森林資源的科學(xué)規(guī)劃和合理利用。以森林資源調(diào)查結(jié)果作為事實依據(jù)，其作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①幫助林業(yè)部門更加直觀、詳細(xì)的掌握森林內(nèi)部情況，包括植物種類、分布密度、生長狀況等。根據(jù)這些信息，為林業(yè)人員制定當(dāng)前及下一步的森林管理工作方案提供參考，保證森林生態(tài)的穩(wěn)定性。②為開展林業(yè)工程、發(fā)展林業(yè)產(chǎn)業(yè)提供依據(jù)。在挖掘森林經(jīng)濟(jì)價值時，協(xié)調(diào)好開發(fā)利用與生態(tài)保護(hù)之間的平衡關(guān)系，對于防止過度開采也有積極作用。因此，無論是從加強(qiáng)森林管理還是發(fā)展林業(yè)產(chǎn)業(yè)角度來說，做好森林資源調(diào)查都有其必要性和緊迫性。

2 森林資源遙感調(diào)查的基本原理

無論是植物還是動物，都具有發(fā)射、吸收、反射電磁波的特性。而遙感技術(shù)就是通過接受物體反饋的電磁波信息，包括波長、頻率等，利用專門設(shè)備對這些電磁波信息進(jìn)行處理，最終得到波普圖像。技術(shù)人員根據(jù)圖像信息，可以比較直觀的掌握森林資源的情況。常見的一種是彩紅外圖像，不同的物體可以在圖像上用不同的顏色來顯示，例如植物表示為綠色，而河流、湖泊則顯示為藍(lán)色，森林內(nèi)的一些生物則顯示為紅色等。另外，隨著遙感技術(shù)和配套設(shè)備的逐漸成熟，目前森林資源遙感調(diào)查所得的圖像，已經(jīng)從二維平面圖像向三維立體圖像轉(zhuǎn)變。還可以對圖像進(jìn)行智能分析和動態(tài)處理，為林業(yè)工作的更好開展提供了技術(shù)支持。

3 森林資源遙感調(diào)查的步驟

3.1 確定土地覆蓋類型分類系統(tǒng)

首先，綜合考慮基本信息源陸地衛(wèi)星TM 圖像的特征、調(diào)查應(yīng)用目的、土地類型覆蓋特征和有關(guān)調(diào)查技術(shù)規(guī)定等因素，確定土地覆蓋類型分類系統(tǒng)。地類劃分見土地分類系統(tǒng)圖示，林齡組分為中幼齡林和近成過熟林兩類，郁閉度等級分為疏、中、密三級。

3.2 地區(qū)衛(wèi)星圖像的特征分析

對調(diào)查地區(qū)衛(wèi)星圖像的特征進(jìn)行初步分析。在此基礎(chǔ)上，以衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)景幅的物候期為單位，每景選擇6～8 條實地勘察路線進(jìn)行踏查。借助于野外踏查資料及有關(guān)輔助信息，對各判讀類型在影像上反映的特征等的描述進(jìn)行對比分析，建立各地類的解譯標(biāo)志。

3.3 勾繪圖斑，制作判讀區(qū)劃底圖

建立解譯標(biāo)志后，進(jìn)行圖像判讀與成圖。將地形圖與TM 圖像重迭，按地理信息、公里網(wǎng)格套合，在控制范圍內(nèi)對森林資源類型要素逐幅逐類判讀，勾繪圖斑，形成1∶5 萬比例尺的判讀區(qū)劃底圖。抽取圖斑區(qū)劃總數(shù)的5%和室內(nèi)判讀有疑問的全部圖斑進(jìn)行現(xiàn)地判定，正判率達(dá)到精度要求后，進(jìn)入下一步驟。

3.4 建立森林資源屬性信息數(shù)據(jù)庫

選擇一個合適的比例尺，繪制地形圖。根據(jù)森林規(guī)模的大小，一般選擇1：5 萬比例尺可以滿足要求。然后在該地圖上將林場的行政界線清晰的標(biāo)記出來?？梢圆捎镁W(wǎng)格法，或是直接使用計算機(jī)上安裝的GIS 軟件等，確定圖斑的準(zhǔn)確面積。將計算結(jié)果和判讀因子，分別存儲到數(shù)據(jù)庫中，形成一個關(guān)于森林資源屬性的信息數(shù)據(jù)庫。后期需要了解森林具體信息時，可以直接從這一數(shù)據(jù)庫中調(diào)取信息，方便森林管理和資源規(guī)劃。

4 森林資源遙感調(diào)查實際應(yīng)用中的技術(shù)要點

4.1 同物異譜和同譜異物的處理技術(shù)

受到森林內(nèi)部地形地貌、植被分布等多種因素的影響，所得的波普圖像中，偶爾會出現(xiàn)同物異譜或是同譜異物的情況。如果不能及時采用技術(shù)手段進(jìn)行處理和區(qū)分，可能會給林業(yè)人員造成誤判，森林資源調(diào)查結(jié)果的可信度也會受到干擾。例如，楊樹和麻櫟由于對電磁波的吸收和反射能力相差無幾，因此在波普圖像上容易出現(xiàn)同譜異物的情況，均呈現(xiàn)出淺黃色。為了進(jìn)行區(qū)分，我們可以綜合楊樹、麻櫟生長習(xí)性與分布位置的差異，進(jìn)行輔助判斷。例如，楊樹主要栽種在鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村等有人居住的地方，而麻櫟則主要栽種在丘陵、山區(qū)等。這樣就可以很好的進(jìn)行不同植物的區(qū)分了。

4.2 提高衛(wèi)星圖片正判率的技術(shù)措施

通過遙感技術(shù)得到的森林圖片，也存在一些干擾因素，需要技術(shù)人員進(jìn)行判讀。而判讀的正確率，也是決定森林資源調(diào)查結(jié)果利用價值的重要因素。因此，在森林資源遙感調(diào)查的最后環(huán)節(jié)，還要求技術(shù)人員加強(qiáng)專業(yè)技能，或是利用輔助工具，以提高正判率。例如，要堅持采用隨機(jī)抽樣的方式，從實地驗證圖中抽取若干個圖斑，并且適當(dāng)增加圖斑的比例，可以進(jìn)一步消除誤差。另外，根據(jù)森林實地面積的不同，抽樣數(shù)量也有所差異，森林面積越大，樣品數(shù)量越多。

5 調(diào)查結(jié)果及優(yōu)化策略

在利用遙感技術(shù)完成森林資源情況調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)河南省森林總體情況良好，但是還存在一些不足。例如森林資源的分布不均衡，其中洛陽、三門峽、南陽、平頂山四個城市的森林分布集中，另外信陽市的南部也有帶狀森林資源分布。除此之外，河南省其他地市的森林儲量較少。另外，河南省的成熟林占比較小，林分低齡化趨勢明顯，這也嚴(yán)重制約了森林資源的開發(fā)和利用。根據(jù)這些森林資源遙感調(diào)查結(jié)果，下一步河南省的林業(yè)工作要重點主要是：①繼續(xù)貫徹落實“國土綠化”政策，大力推廣營林造林工作，將河南省的中部、東北部作為造林重點區(qū)域。②做好林分撫育工作，通過封山育林等措施，讓幼齡林、中齡林盡快成熟。③提高樹種豐富度，增加商品林的種植規(guī)模，兼顧生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)語

森林資源已經(jīng)不僅僅具有生態(tài)價值，經(jīng)過科學(xué)的開發(fā)利用和經(jīng)營規(guī)劃，還能夠創(chuàng)造客觀的經(jīng)濟(jì)價值。在以往的森林資源利用中，也存在由于規(guī)劃不合理而出現(xiàn)森林資源浪費，或是因為管理不到位，森林病蟲害多發(fā)的情況。為此，需要利用遙感技術(shù)開展森林資源調(diào)查，利用技術(shù)手段幫助基層林業(yè)部門更加全面、靈活動態(tài)的掌握森林內(nèi)部的具體情況，實現(xiàn)森林資源的調(diào)查監(jiān)控，為下一步進(jìn)行營林規(guī)劃提供輔助參考。在運用遙感技術(shù)時，也要注意掌握好技術(shù)要點和調(diào)查流程，更好的發(fā)揮森林資源遙感調(diào)查結(jié)果的利用價值。