林業遙感技術在林業中的應用

劉鴻博

（山東潤博林業發展有限公司，山東 煙臺 264000）

隨著國民經濟快速穩步的發展，對各種資源的定期調查、合理利用及可持續發展將越來越重要，森林資源的開發、利用和森林環境的保護需要順應這種趨勢。如何利用最新的信息技術和測量手段及時獲取林業相關信息，是林業管理人員做出正確決策的關鍵所在。借助多顆國內外遙感衛星采集的影像數據和先進的影像處理技術，可以定期和動態的獲取多種林業信息，如林地使用狀況、森林資源分布、樹種類型、木材儲量、病蟲害情況、原始林情況、林區社會經濟分布情況等等，可以為林業調查和森林資源利用提供及時準確的信息和技術支持。

一、主要應用方向

（一）樹木覆蓋類型調查

樹種信息是森林資源調查和監測的基礎內容，同時，也是森林生態系統模擬與預測模型中重要的輸入參數之一，正確識別樹種信息對于森林資源的合理利用起著重要作用。幾十年來，遙感技術已廣泛應用于森林優勢樹種及樹種組成的精細識別領域，尤其是高光譜遙感的發展，改進了多光譜遙感上光譜分辨率上不足的局限性，充分利用高光譜遙感數據的光譜信息，利用樹種在某微小波段上的不同來區分不同樹種類型。但是高光譜數據具有大量的冗余信息，為高效利用數據，同時減小數據處理量，就需要提出更為高效的分類方法。

（二）森林限額采伐和更新造林管理

正確、快速地評估森林采伐情況時，對核查森林采伐限額起到重要作用。傳統方法主要通過實地調查來獲取數據，具有勞動強度大、耗時長，調查面積小而導致精度不高等問題出現，對于正確評價采伐的實際情況具有嚴重的限制性，不能很好地滿足采伐工作的需要。遙感技術具有動態、宏觀、可重復性、便捷和成本低等優點，并且隨著遙感衛星的增多，各種高分辨率、高光譜數據的出現，在森林采伐調查中得到快速的應用，并取得較好的效果。

為達到更好的評估效果，需要結合當前的多種遙感數據來監測森林采伐，以提取森林采伐小班，根據工作需要形成不同精度的變化數據，提供分辨率不同的對地觀測數據，針對各區域的實際情況采用不同的遙感數據提取分類方法來提取采伐區和評估采伐量，同時分析各區域的變化情況，為監管部門正確決策提供依據。

（三）森林病蟲害檢測及防治

森林病蟲災害是指病害、蟲害、鼠害等有害生物對森林造成的危害。傳統的森林病蟲害監測方法主要是通過人工到現場進行調查，很難迅速、全面、真實地表示出病蟲害的發生、變化動態信息，難以制定針對性的防控措施。遙感技術為及時有效地獲取森林病蟲害及其變化信息提供了可能。

健康植被和受害植被具有不同的光譜信息和曲線，光譜曲線會隨著植被的情況變化而改變，當植被受到病蟲害侵襲時，植被的細胞壁會被破壞，植被會因缺水或養分供應不足而導致生長不良，最明顯的變化就是植被顏色，即葉綠素含量的改變，光譜上的表現就是可見光的兩個吸收谷變緩。近紅外的光譜峰值變平，直至消失，通過光譜變化可分析植被受害程度。

（四）森林火災監測和動態管理

森林是一種寶貴的自然資源，它不僅為人類提供森林資源（木材和林產品），還在水土保持、涵養水源、凈化空氣、旅游娛樂、調節氣候等方面起著重要作用。因此，森林火災的監測和火險預報在森林保護中具有重要地位，意義重大。傳統火險監測主要通過地面瞭望塔進行人工監測，具有監測面積小，費用高等問題。遙感圖像是一種相對廉價的關于地面的信息載體，利用遙感技術可以監測熱點預測森林中那些地方可能發生火災，也可以對已發生火災進行實時監測，是對防森林火災進行有效預放和對已發生火災的進行監測重要方法。

（五）森林生化參數估計

葉面積指數、森林郁閉度、樹木高度和地面生物量載荷是研究森林碳含量的重要生物量參數，對于分析區域和全球的環境變化規律起著重要作用，因此如何快速、精確獲取這些參數是當前研究的重點內容。遙感數據的出現和定量遙感算法的提出，為其提供了高效的方法，成為當前的研究森林生物量參數的主要手段，現在生物量參數估算主要采用區域統計分析方法。

（六）森林景觀研究

隨著旅游業的快速發展，如何規劃森林景觀，促進其社會功能和景觀功能的融合發展成為森林景觀研究的重點內容，由于遙感的時空特征性，在該領域得到快速發展與運用。由于受限于遙感數據的觀測范圍和分辨率影響，現在遙感主要應用在大、中尺度景觀分析中，主要為森林景觀構成和變化，森林景觀分類，森林景觀指數分析，森林景觀評價等幾個方面。隨著遙感、GIS和GPS技術的融合發展，在森林景觀中的應用會越來越廣泛與重要。

二、遙感在林業未來發展

隨著遙感技術，特別是無人機技術的快速發展，林業遙感的監測手段由先前的衛片（航片）為輔，地面調查為主的工作模式向著衛片（航片）為主，地面調查為輔的工作模式轉變。林業遙感也從森林面積提取轉向森林生物量的獲取和動態監測森林變化。隨著遙感影像不斷增加，高分1-7號、珠海一號、無人機等。融合不同時相、不同分辨率、不同光譜數據來提高森林分類精度。同時擴大林業遙感的應用范圍，在森林資源調查基礎上，開展森林經營監測和分析，將遙感應用提高與普及相結合，盡快促使研究成果轉變成實際的生產力。