論林業(yè)資源調(diào)查中的遙感影像判讀技術(shù)

程 理

(廣東陽江森林公園管理處，廣東 陽江 529500)

林業(yè)資源調(diào)查是一項(xiàng)重要的工作，與社會(huì)發(fā)展、人們生活存在著直接的關(guān)聯(lián)，在其過程中比較注重資源的合理利用，優(yōu)化林業(yè)資源配置的同時(shí)，保護(hù)林業(yè)的發(fā)展。在林業(yè)資源調(diào)查中采用了遙感影像判讀技術(shù)，致力于調(diào)查復(fù)雜的林業(yè)環(huán)境，為林業(yè)發(fā)展提供相關(guān)的數(shù)據(jù)。

1 技術(shù)概述

1.1 遙感影像判讀技術(shù)分析

遙感影像判讀技術(shù)以衛(wèi)星航空技術(shù)為基礎(chǔ)，通過衛(wèi)星定位獲取遙感影像。林區(qū)資源調(diào)查的區(qū)域比較大，人工調(diào)查無法完成，借助遙感影像判讀技術(shù)，利用遙感衛(wèi)星上的探測儀，拍攝高分辨率的影像，GIS軟件系統(tǒng)收集遙感拍攝的影像，分析并處理影像中的信息，獲取可用的信息。遙感影像判讀技術(shù)按照比例尺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時(shí)遙感影像中記錄了林區(qū)地表物體的電磁輻射，每項(xiàng)物體電磁輻射不同，根據(jù)電磁輻射的數(shù)值反應(yīng)出遙感影像的特征。

1.2 遙感影像判讀技術(shù)發(fā)展

林區(qū)資源調(diào)查中采用遙感影像判讀技術(shù)的目的是進(jìn)行合理的保護(hù)和開發(fā)，規(guī)劃好林區(qū)資源[1]。林區(qū)資源調(diào)查的傳統(tǒng)操作中以羅盤儀為主，此類方法需耗費(fèi)大量的人力物力，而且測量時(shí)間長，必須以林區(qū)實(shí)地中明顯的地標(biāo)為引點(diǎn)，從地形圖上測量引點(diǎn)到樣點(diǎn)的距離，進(jìn)而測量林區(qū)樣點(diǎn)的實(shí)際距離，記錄樣點(diǎn)周圍的地物，規(guī)劃好林區(qū)資源。隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)及遙感技術(shù)的發(fā)展，林區(qū)資源調(diào)查中采用了遙感影像判讀技術(shù)，判讀中以GIS為操作平臺(tái)，向林區(qū)提供專業(yè)的判讀操作，可以定性、定量的完成影像判讀，滿足林區(qū)資源調(diào)查工作的需求。

2 準(zhǔn)備工作

林業(yè)資源調(diào)查中組織遙感影像判讀技術(shù)的應(yīng)用時(shí)需提前完成準(zhǔn)備工作，目的是促進(jìn)影像判讀工作的順利實(shí)施。

2.1 影像數(shù)據(jù)的綜合處理

遙感影像中包含豐富的信息量，以數(shù)據(jù)形式記錄了影像信息，與數(shù)據(jù)相關(guān)的準(zhǔn)備工作中要運(yùn)用波段組合、正射校正的方法完成影像數(shù)據(jù)的空間匹配，平面坐標(biāo)中建議使用“1980西安坐標(biāo)系”，根據(jù)林業(yè)資源調(diào)查的實(shí)際需求選擇投影坐標(biāo)設(shè)備，屬性為3°分帶。

2.2 調(diào)查林區(qū)的實(shí)地情況

判讀人員在此項(xiàng)準(zhǔn)備工作中調(diào)查林區(qū)的基本情況，記錄下林區(qū)中的氣候、地理等數(shù)據(jù)，為后期的影像判讀提供標(biāo)注參數(shù)，針對(duì)資源豐富的林區(qū)還要調(diào)查不同林區(qū)的地理邊緣，記錄地理坐標(biāo)系，也要了解遙感影像以外的區(qū)域信息。

3 技術(shù)應(yīng)用

林業(yè)資源調(diào)查中規(guī)劃了遙感影像判讀技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合林業(yè)資源調(diào)查的相關(guān)工作，例舉遙感影像判讀技術(shù)的應(yīng)用如下。

3.1 設(shè)立判讀原則

遙感影像判讀在林業(yè)資源調(diào)查中設(shè)立了判讀原則，如：影像判讀工作不依賴于一類方法，遵循多種方法共同參與的原則，保障判讀的效率和準(zhǔn)確性[2]；影像判讀遵循先易后難的原則，先判讀難度低的影像再判讀難度高的影像，快速記錄影像中簡單的數(shù)據(jù)結(jié)果，節(jié)省判讀的時(shí)間；遙感影像判讀中遵循圖像比較的原則，主要是比較遙感影像和實(shí)際影像，以便得出準(zhǔn)確的屬性信息。

3.2 處理影像數(shù)據(jù)

遙感影像判讀技術(shù)需處理林業(yè)資源調(diào)查中的影像數(shù)據(jù)，遙感影像判讀技術(shù)內(nèi)存儲(chǔ)了調(diào)查時(shí)的影像數(shù)據(jù)，此項(xiàng)技術(shù)可存儲(chǔ)海量的數(shù)據(jù)，并且影像數(shù)據(jù)的分辨率高，光譜波段基本都超過10m，全測波段為2.5m。林業(yè)區(qū)域內(nèi)收集與林業(yè)調(diào)查相關(guān)的影像數(shù)據(jù)之后統(tǒng)一規(guī)整，整合之后要從整體上分析影像數(shù)據(jù)，通過影像數(shù)據(jù)分析林業(yè)中的水資源、土體資源、建筑物分布以及氣候變化。遙感影像判讀技術(shù)要按照林業(yè)資源調(diào)查的分區(qū)進(jìn)行操作，收集分區(qū)的影像數(shù)據(jù)并分析，遙感影像判讀技術(shù)會(huì)把林業(yè)資源數(shù)據(jù)以圖形的狀態(tài)表現(xiàn)出來，觀察員分析影像圖形得出林業(yè)資源調(diào)查的數(shù)據(jù)結(jié)果，保障影像數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確率。影像數(shù)據(jù)處理要以林業(yè)資源現(xiàn)場的實(shí)況為主，因?yàn)榱謽I(yè)區(qū)域內(nèi)包含多種信息，而不同的信息之間有著不同的特征，所以要按照影像元素之間的關(guān)聯(lián)判讀影像圖像，例如：遙感影像判讀難度稍大的區(qū)域中，此項(xiàng)技術(shù)要結(jié)合林業(yè)資源調(diào)查區(qū)域內(nèi)的標(biāo)志性物體，如河流、山地等，可以提前記錄下林業(yè)數(shù)據(jù)資源，之后再進(jìn)行處理、分析，避免出現(xiàn)影像數(shù)據(jù)丟失的情況。

3.3 建立翻譯標(biāo)識(shí)

遙感影像判讀技術(shù)中翻譯標(biāo)識(shí)的建立可以劃分成3項(xiàng)操作，分別是遙感影像中選擇勘探路線，一般可以選擇15～20條，勘探路線可以幫助調(diào)查員全面監(jiān)測整個(gè)林區(qū)，勘探路線設(shè)計(jì)越全面，越能減小勘探過程中的誤差[3]；遙感設(shè)備實(shí)地拍攝林區(qū)的地形，拍攝好的影像輸入到判讀系統(tǒng)內(nèi)，與內(nèi)部存儲(chǔ)的圖像比對(duì)，記錄下圖形影像比較的結(jié)果，最主要的是比較實(shí)際影像和系統(tǒng)影像的位置、色彩和色調(diào)，為后期的圖像判讀提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考；林區(qū)實(shí)地勘探后制作分析圖形，以實(shí)地勘察的圖形為基礎(chǔ)建立起翻譯的標(biāo)識(shí)。

3.4 落實(shí)判讀方法

林業(yè)區(qū)域調(diào)查中遙感影像判讀技術(shù)以標(biāo)識(shí)為基礎(chǔ)，準(zhǔn)確判斷林區(qū)中收集的信息。遙感影像判讀技術(shù)中不能采用單一的方法，而是要有比較地進(jìn)行影像判讀，同時(shí)綜合利用多種判讀方法。本文以某林區(qū)案例為例，分析遙感影像判讀方法的應(yīng)用。綜合判讀中經(jīng)常采用區(qū)域圖形、谷歌截圖結(jié)合的應(yīng)用，保障圖像判讀的準(zhǔn)確度，判讀的過程中先劃分影像實(shí)物，如公路、鐵路、河流等，采用由簡到難的順序判讀，判讀后還要與林區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行比較，歸類匯總有差距的地方，對(duì)此需重新判讀。該案例中林區(qū)地物的對(duì)比中，可以按照未知到已知的順序完成影像判讀，遙感設(shè)備拍攝了影像圖片，標(biāo)注為有待解譯的影像，把待解譯影像和已知樣片比較，明確林區(qū)地物，這種方法是遙感影像判讀技術(shù)的初步操作。之后按照解譯標(biāo)志明確出地類屬性，包括林地、耕地，案例中分析了簡單的地類屬性后就要判讀復(fù)雜的信息，林業(yè)資源調(diào)查中各類要素間存在一定的關(guān)聯(lián)，林地類型的判讀有較高的難度，該案例林地中有柏木、竹林、刺槐等，遙感影像中不同的林地類型會(huì)有不同的顯示，與地面顏色相近的影像判讀區(qū)域需提前記錄，如林區(qū)空氣和刺槐顏色，調(diào)查員到林區(qū)驗(yàn)證之后完成判讀。

3.5 組織校準(zhǔn)技術(shù)

遙感影像判讀技術(shù)中組織校準(zhǔn)操作，提高遙感影像判讀的準(zhǔn)確性，遙感判讀中難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，尤其是林區(qū)復(fù)雜區(qū)域、設(shè)備誤差或人為誤差，此時(shí)就要組織校準(zhǔn)技術(shù)，更正判讀期間的誤差。校準(zhǔn)技術(shù)以判讀圖像和實(shí)際圖像為標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)記2種圖像中判讀結(jié)果相符的區(qū)域，二次校對(duì)2種圖像之間的誤差，差距較大時(shí)要重新安排監(jiān)測、判讀。判讀人員判讀影像時(shí)，以復(fù)雜地形的林業(yè)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，采用室外校準(zhǔn)的方法，校準(zhǔn)安排在初步解譯之后，判讀人員組織室外校準(zhǔn)，確立正確的解譯標(biāo)志，校核剩余的影像，在影像中補(bǔ)測林區(qū)的實(shí)地?cái)?shù)據(jù)，保障解譯結(jié)果的準(zhǔn)確性；實(shí)地驗(yàn)證方法，系統(tǒng)檢查遙感影像，完成校準(zhǔn)。

3.6 成圖評(píng)價(jià)應(yīng)用

遙感影像判讀技術(shù)完成林業(yè)資源調(diào)查的工作項(xiàng)目之后就要組織成圖評(píng)價(jià)，也就是精度評(píng)價(jià)[4]。精度評(píng)價(jià)選擇GIS系統(tǒng)，按照拓?fù)湟髾z查遙感影像中的任務(wù)區(qū)、特點(diǎn)區(qū)，計(jì)算出林業(yè)資源的目標(biāo)面積，評(píng)價(jià)匯總的數(shù)據(jù)并完成綜合分析，在此基礎(chǔ)上制作出具體的圖像，圖像制作完成之后建立圖幅，評(píng)價(jià)時(shí)隨機(jī)選擇至少5個(gè)圖幅，細(xì)化檢查圖幅的邊界區(qū)域、精度數(shù)據(jù)，還需檢查1遍圖幅中的準(zhǔn)確率，保障遙感影像判讀的質(zhì)量。

4 總結(jié)

遙感影像判讀技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查中確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化的影像圖像處理，推進(jìn)了林業(yè)資源調(diào)查工作的發(fā)展。遙感影像判讀技術(shù)簡化了林業(yè)資源調(diào)查中的工作，降低了調(diào)查誤差，提高了資源圖像的高分辨率，體現(xiàn)了遙感影像判讀技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查中的重要性。