譚小軍

摘 要：20世紀(jì)90年代以來(lái)，遙感技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。遙感技術(shù)由于具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，二十多年來(lái)，在林業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要介紹了遙感技術(shù)的概念、特點(diǎn)和林業(yè)遙感的概述，著重介紹了遙感技術(shù)在森林資源調(diào)查、動(dòng)態(tài)分析、森林火災(zāi)預(yù)測(cè)、森林病蟲害監(jiān)測(cè)四個(gè)方面的應(yīng)用狀況，主要是關(guān)于應(yīng)用具體內(nèi)容和技術(shù)。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；林業(yè)；森林資源

1 遙感技術(shù)的概述

1.1遙感技術(shù)的概念和特點(diǎn)

遙感是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù)。顧名思義就是“遙遠(yuǎn)的感知”。即在一定距離之外，利用探測(cè)儀器，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái)，并對(duì)這些信息進(jìn)行加工處理，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測(cè)技術(shù)。通常人們?cè)诹?xí)慣上根據(jù)遙感平臺(tái)、遙感器的探測(cè)波段、工作方式和其應(yīng)用領(lǐng)域的不同進(jìn)行分類。遙感具有大面積的同步觀測(cè)、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性、時(shí)效性與經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。遙感能進(jìn)行大面積的同步觀測(cè)，一幀地球同步氣象衛(wèi)星圖像可覆蓋1/3的地球表面。它的時(shí)效性主要表現(xiàn)在可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行重復(fù)探測(cè)，發(fā)現(xiàn)地球上許多事物的動(dòng)態(tài)變化，太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星（如NOAA氣象衛(wèi)星和FY-1氣象衛(wèi)星）可以每天2次對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行觀測(cè)。

2 林業(yè)遙感的概述

七十年代時(shí)，遙感技術(shù)開始應(yīng)用，由于其綜合性、宏觀性、時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，因而成為研究森林資源現(xiàn)狀及其動(dòng)態(tài)變化的理想手段。遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用被稱為林業(yè)遙感技術(shù)，是指通過(guò)衛(wèi)星和飛機(jī)對(duì)林業(yè)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)，形成各種數(shù)據(jù)和信息，并通過(guò)綜合分析處理為林業(yè)決策和發(fā)展提供服務(wù)。在林業(yè)工作中最常用的是根據(jù)遙感平臺(tái)分為航空遙感和航天遙感。

3 遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用

3.1森林資源調(diào)查

3.1.1調(diào)查內(nèi)容

森林資源是一種再生資源，具有一定的周期性。遙感主要調(diào)查森林的覆蓋面積、齡級(jí)、郁閉度、樹種的分布情況等。通過(guò)這些情況我們可以判斷哪些是屬于優(yōu)勢(shì)樹種。森林資源調(diào)查是通過(guò)一定的調(diào)查方法，查清森林資源的數(shù)量和質(zhì)量。了解森林的現(xiàn)狀及消長(zhǎng)狀況，為林業(yè)工作的決策，發(fā)展規(guī)劃及開展林業(yè)經(jīng)營(yíng)利用活動(dòng)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.1.2調(diào)查技術(shù)

對(duì)森林資源進(jìn)行調(diào)查主要是利用航空像片和高光譜遙感數(shù)據(jù)，這個(gè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。主要是研究航空像片，獲取自己需要的東西。由于般空像片上的影像能夠顯示地物細(xì)，所以能按照林區(qū)區(qū)劃所要求的林地分類因子準(zhǔn)確地勾繪出林地輪廓，而后轉(zhuǎn)繪成圖。而高光譜遙感數(shù)據(jù)由于具有高分辨率和大量的光譜波段，可以識(shí)別樹種、提取森林郁閉度信息。利用高光譜數(shù)據(jù)實(shí)行的混合光譜分解方法就可以將郁閉度這個(gè)最終光譜單元信息提取出來(lái)，合理而真實(shí)地反映其在空間上的分布。

3.1.3調(diào)查意義

通過(guò)調(diào)查，可以知道地球上乃至每個(gè)國(guó)家、每個(gè)地區(qū)森林的覆蓋面積、郁閉度，樹種的分布情況等，森林是生態(tài)平衡的重要支柱。對(duì)森林進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)反映森林面積、郁閉度、樹種等森林?jǐn)?shù)據(jù)的變化，有利于我們及時(shí)的調(diào)整林業(yè)管理和規(guī)劃，使我們的生產(chǎn)生活變得更加豐富、充裕。航空像片所提供的地面信息，可以作為布設(shè)樣地調(diào)查點(diǎn)和抽樣實(shí)測(cè)的樣地點(diǎn)的圖面依據(jù)。也可以作為野外工作的行動(dòng)向?qū)?，用最短的路線和較少的時(shí)間完成較多的工作量。

3.2森林病蟲害監(jiān)測(cè)

3.2.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容

病蟲害對(duì)森林資源的毀壞以及對(duì)林產(chǎn)品造成的損失是巨大的，往往超出我們的想象。因此預(yù)防森林病蟲害必須及早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取防治措施，這樣才不會(huì)造成很大損失。遙感主要是監(jiān)測(cè)植物的溫度，來(lái)判斷植物是否生病及嚴(yán)重程度。也可以從遙感數(shù)據(jù)中提取信息，分析病蟲害的源地、災(zāi)情分布和發(fā)展?fàn)顩r等。

3.2.2監(jiān)測(cè)技術(shù)

監(jiān)測(cè)植物病蟲害主要是用紅外遙感和多光譜遙感。植物受到病蟲害侵襲，會(huì)導(dǎo)致植物在各個(gè)波段上的波譜值發(fā)生變化。探測(cè)森林病蟲害的原理是依據(jù)森林植物綠色葉子內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和功能的變異，而對(duì)光譜反射率有明顯的影響，可以根據(jù)光譜反射率的差異在紅外彩色片上的反映，對(duì)森林病蟲害進(jìn)行探測(cè)。用紅外遙感和多光譜遙感技術(shù)能在肉眼還不能發(fā)現(xiàn)癥狀時(shí)探測(cè)植物病害，作出病害預(yù)報(bào)，以便采取防治措施，減少經(jīng)濟(jì)損失。如：森林病蟲害在紅外彩色圖像上的色彩反映是由于色三角的感色規(guī)律，森林病蟲害使紅外反射降低，引起紅色減少。假如紅外彩色片上的紅色完全消失，由蘭綠二原色組合成青色，此時(shí)病蟲害比較嚴(yán)重。如果彩色紅外片紅色成份越多，表明森林植物的生命力越旺盛。這樣就可以用紅外技術(shù)探側(cè)樹術(shù)健康與否。

3.3預(yù)測(cè)森林火災(zāi)

3.3.1預(yù)測(cè)內(nèi)容

森林火災(zāi)是自然災(zāi)害中最為嚴(yán)重的一種，森林一旦發(fā)生火災(zāi)，不僅會(huì)使辛苦幾十年培育的林木頃刻間化為灰燼，而且會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響。如果能及時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)森林火災(zāi)，其帶來(lái)的損失就會(huì)大大減小。遙感主要是預(yù)測(cè)火勢(shì)強(qiáng)度、火頭位置、火勢(shì)發(fā)展方向及各種救火措施等。

3.3.2預(yù)測(cè)技術(shù)

探測(cè)火情方面所使用的遙感技術(shù)，主要利用飛機(jī)或衛(wèi)星上安裝的紅外探火裝置探測(cè)火災(zāi)。利用AVHRR圖像和TM圖像能準(zhǔn)確定位森林火災(zāi)，包括火頭位置、火勢(shì)發(fā)展方向、各種救火措施的實(shí)際效果等重要信息，可為森林救火提供可靠依據(jù)[1]。由于森林分布面積大，再加上許多地方往往交通不便，難以達(dá)到，因此發(fā)現(xiàn)火情十分困難，而利用遙感技術(shù)可以大大提高監(jiān)測(cè)火情的效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，使人們及時(shí)控制火災(zāi)蔓延，撲滅森林大火，減少損失。通過(guò)近 20 多年的技術(shù)突破，我國(guó)逐步研究形成了基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)應(yīng)用方法與技術(shù)系統(tǒng)，初步建立了基于航天、航空、瞭望臺(tái)（塔）以及與地面巡護(hù)相結(jié)合的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)體系[2]。同時(shí)，還將海洋衛(wèi)星技術(shù)等應(yīng)用于我國(guó)森林火災(zāi)的預(yù)防、監(jiān)測(cè)及撲救工作中。為撲救、指揮提供了可靠的數(shù)據(jù)保障和技術(shù)支撐。

總之，在林業(yè)上，遙感技術(shù)的應(yīng)用是多方面的。遙感技術(shù)不僅能夠提供信息還能獲取信息與服務(wù)的手段，為林業(yè)建設(shè)決策提供監(jiān)測(cè)與效益評(píng)價(jià)信息。更在今后的森林資源調(diào)查、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)預(yù)測(cè)、森林病蟲害監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)更新方面，將形成一個(gè)新的林業(yè)遙感信息系統(tǒng)，由此看來(lái)其前景是十分廣闊的。