崇月峰

摘 ? 要：森林資源是國家重要的自然資源，保護森林資源不被破壞對于維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡和社會健康和諧發(fā)展具有重大的意義。隨著我國航天工程的快速發(fā)展，衛(wèi)星對地觀測技術有了快速的發(fā)展，豐富的遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)為森林資源的動態(tài)監(jiān)測提供了可能。主要介紹了高分辨率、中低分辨率影像數(shù)據(jù)及激光雷達數(shù)據(jù)在森林資源調查中的應用，為日后林業(yè)開發(fā)與資源調查提供了良好的途徑。

關鍵詞：遙感影像;森林資源調查;應用

遙感技術起步于20世紀60年代，其利用電磁波的理論，根據(jù)傳感器接收到的地物輻射率存在的差異性來識別地面各種景物。隨著21世紀衛(wèi)星對地觀測技術的不斷發(fā)展，遙感傳感器的波普信息越來越豐富，能提供更加精細的地物內部信息。由于遙感數(shù)據(jù)的實時性、準確性及長時序性等諸多優(yōu)點，其被廣泛地應用于農業(yè)、林業(yè)、礦產等資源調查監(jiān)測。

森林資源調查起步于林地買賣的樹木材積量測，也就是所謂的三類調查。19世紀初，德國率先使用了較為精準的森林地圖和形數(shù)法編制了立木材積表，但面積和材積都是采取全面實測，效率很低。但是，后來利用標準的調查改善了該類方法的不足。到了20世紀中葉，隨著遙感技術的進步和航空攝影技術的發(fā)展，森林資源調查工作效率有了顯著提高，并隨著電子計算機技術的快速發(fā)展，森林資源管理系統(tǒng)開始逐漸建立和完善，森林資源調查開始步入科學化時期。我國森林資源調查起步于20世紀50年代，經過半個世紀的發(fā)展，我國的林業(yè)調查廣泛地應用抽樣及電子計算機、林業(yè)遙感等先進技術，查清了森林資源情況，進行了全國各大林區(qū)的森林經濟調查，建立了森林調查的三級體系，森林資源數(shù)據(jù)庫自動化體系也在逐步建立中。

森林資源調查總體來說主要包括獲取林冠覆蓋情況變化、森林面積的變化和森林類型的變化信息?；谶b感技術監(jiān)測森林資源變化情況，主要獲取3個方面信息：一是通過兩時相或多時相的影像數(shù)據(jù)對比，從而確定森林資源出現(xiàn)變化的位置;二是確定森林資源變化類型;三是監(jiān)測出森林資源變化的數(shù)量與規(guī)模。

本文將主要介紹高分辨率、中低分辨率影像及雷達數(shù)據(jù)在森林資源調查中的應用，為日后自然資源相關部門開展森林資源調查工作提供便捷的途徑，同時為推動森林資源數(shù)據(jù)庫自動化體系建設作貢獻。

1 ? 高分辨率遙感數(shù)據(jù)在森林資源調查中的應用

傳統(tǒng)的森林資源調查以地形圖為工作底圖開展工作，對于小板塊的調查難度很高，需要大量的人員、時間去完成，工作效率低下，已經不能適應市場經濟下的森林資源調查工作。隨著遙感傳感器分辨率的不斷提高，使得地面探測的精細等級不斷上升，遙感數(shù)據(jù)的應用從傳統(tǒng)的定性向定量轉變。高分辨率遙感數(shù)據(jù)以其獨特的分辨率優(yōu)勢在自然資源調查、精細農業(yè)、森林資源調查、土地利用現(xiàn)狀監(jiān)測、城市管理、生態(tài)系統(tǒng)建設等領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。

通常所說的高分遙感數(shù)據(jù)主要是指高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率以及高輻射分辨率遙感數(shù)據(jù)。目前常用于森林資源調查的高分遙感數(shù)據(jù)主要有高分二號、高分四號、WorldView-2/3、GeoEye-1、Spot-6/7、QuickBird等。高分遙感數(shù)據(jù)相比于傳統(tǒng)的的遙感數(shù)據(jù)，可以清楚地表達森林資源的分布特征和空間關系，詳細地解譯其內部結構特征，同時高分數(shù)據(jù)在影像的可視性、易讀性、經濟性方面優(yōu)勢明顯，使得林業(yè)調查工作人員能更好地判讀信息，明顯提高了森林面積調查的精度，因此應用高分數(shù)據(jù)開展森林資源調查是大勢所趨。

2 ? 中低分辨率遙感數(shù)據(jù)在森林資源調查中的應用

森林資源調查具有面積廣、周期長、工作量大、成分復雜、技術標準不統(tǒng)一等特點，導致森林資源數(shù)據(jù)的獲取和更新能力大大落后于生產發(fā)展的需要，遙感技術自然成為實現(xiàn)這一目標的必然選擇。中低分辨率系列衛(wèi)星影像因其覆蓋面積大、歷史數(shù)據(jù)豐富和易獲取等優(yōu)點，在林業(yè)資源調查研究中得到廣泛使用。常用于森林資源調查的低分辨率影像數(shù)據(jù)包括NOAA、AVHRR、MODIS、SPOT-VEGETATION等，中分辨率影像數(shù)據(jù)包括Landsat TM/ETM/OLI、SPOT1-5、ATSER。其中Landsat系列衛(wèi)星得到了最為廣泛的應用，其是由美國航空航天局（NASA）和美國地質調查局（USGS）共同管理。自20世紀70年代起，Landsat系列衛(wèi)星就開始陸續(xù)發(fā)射，先后發(fā)射了Landsat-5、Landsat-7和Landsat-8等用于探測地球資源與環(huán)境的系列地球觀測的衛(wèi)星系統(tǒng)，該系列衛(wèi)星主要應用于調查地球資源覆蓋，同時輔助農業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和水利資源的合理使用，該衛(wèi)星數(shù)據(jù)16 d為1個更新周期，是進行森林資源動態(tài)監(jiān)測的理想資料。

3 ? 激光雷達在在森林資源調查中的應用

在我國，激光雷達森林調查技術已有20余年的應用歷史，激光雷達具有快速、準確穿透云層的能力，因此其光束能在云層中傳播，可以觀測許多地表特征和低空大氣現(xiàn)象。同時，激光雷達是一項主動遙感技術，在林木高度與林分垂直結構信息獲取方面具有高時效、高精度、覆蓋面積廣等特點。激光雷達獲取三維坐標主要以激光光束為手段，達到測量樹木高度和森林結構的目的。近年來，應用激光雷達技術定量獲取林木測樹因子的研究得到了快速發(fā)展。在森林資源調查中，激光雷達技術能夠精確地獲取樹木和林冠下的地形地貌信息，分析森林樹木的覆蓋率和面積，了解其疏密程度以及不同樹齡樹木的情況，并推算其數(shù)量，以便于人們對森林和農業(yè)進行合理規(guī)劃和利用，而利用傳統(tǒng)的遙感技術很難做到。激光雷達森林調查可通過軟件自動生成森林面積、巡護以及科研調查的地面情況、林相、生長量、路網、居民分布、水網、植被高度、平均胸徑、樹高、采伐規(guī)劃等圖表產品。同時，激光雷達應用于偵測地表上的情況已得到大規(guī)模應用，現(xiàn)在高分辨率的衛(wèi)星也能做到這一點，所以它不是唯一選擇，但要想精準地統(tǒng)計林內信息，只有激光雷達可以做到。因此，激光雷達是林業(yè)資源調查不可缺少的一個重要手段。

4 ? 結語

綜上所述，遙感技術的快速發(fā)展為開展森林資源調查工作提供了方便，其作為新的技術和方法應廣泛地推廣到林業(yè)調查工作中，基于遙感技術的自然資源勘查將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的地形圖人工調查的方式。因此，應該積極學習遙感技術，加強隊伍業(yè)務能力，引進相關領域的高水平人才，對地方林業(yè)事業(yè)發(fā)展活力進行有效激發(fā)，為創(chuàng)造林場發(fā)展新機制作出巨大貢獻。