趙 忠

(黑龍江省同江市勤得利農場，黑龍江 佳木斯 156429)

森林蘊含著巨大的生態(tài)價值，具有凈化環(huán)境、釋放氧氣的能力，還具有防風固沙、調節(jié)氣候、保存物種等作用，同時，森林也是陸地主要碳儲庫和種質庫，維護了地球氣候穩(wěn)定和陸地生物多樣性，是人類生存和發(fā)展不可或缺的重要資源。林業(yè)資源調查是一項基礎性工作，掌握區(qū)域內林業(yè)資源現狀，對林業(yè)發(fā)展進行規(guī)劃決策提供依據。當前，衛(wèi)星遙感技術已廣泛應用于林業(yè)資源調查工作中，提高了資源調查工作的精度和廣度，減少了野外調查的頻度和強度，可有效節(jié)省人力與財力。利用衛(wèi)星遙感影像判讀地類屬性和主要林分特征因子，需要用到地形圖、林相圖，而我國有北京54、西安80、WGS84、CGCS2000等多種測量坐標系，由于坐標原點不同所以需要進行坐標轉換。本文對這一問題進行了研究，以更好地將衛(wèi)星遙感技術應用于林業(yè)資源調查，進一步提高林業(yè)資源調查的數字化水平，推動我國林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 林業(yè)資源調查及衛(wèi)星遙感調查技術的必要性

林業(yè)資源是非常寶貴的自然資源，雖然屬于可再生資源，但再生速度十分緩慢。如果森林遭遇大規(guī)?；馂暮筒∠x害等突發(fā)性災害，附著在林木上的生態(tài)價值快速喪失，很容易引發(fā)多種氣象與地質災害。林業(yè)工作者運用衛(wèi)星遙感技術進行資源清查，在不同調查地進行不同比例尺地物點坐標轉換，更精確地掌握森林邊界、立地條件和資源情況，進行更加全面和細致的監(jiān)測，重點關注森林邊界發(fā)生變化情況。通過開展高質量的森林資源清查與實際作業(yè)，發(fā)現廣大林區(qū)內火情和蟲情頻發(fā)的地區(qū)，防止森林資源受到長期損害[1]。

除了森林火災和病蟲害之外，濫砍濫伐也是森林資源的重大威脅，應該加以禁止。雖然《森林法》中明確規(guī)定了非法砍伐的法律責任，但在實際的林業(yè)資源管理之中，由于我國林地面積廣大，且多處于偏遠地區(qū)，如果出現了濫砍濫伐的情況，很難在短期內發(fā)現并予以制止，很容易導致生態(tài)環(huán)境受到破壞。如前不久甘肅敦煌市陽關林場萬畝防護林遭到非法皆伐，通過2018年至2019年間衛(wèi)星遙感數據發(fā)現了林地破壞圖斑，調查組在進行現地核查后明確了毀林事實。在這一事件中，如果沒有基于地物點坐標轉換的衛(wèi)星遙感調查，將很難在短時間內發(fā)現毀林事實，造成的資源和生態(tài)損失將難以估計。因此，采取不同比例尺的地物點坐標轉換，可以利用不同時期資料，對比森林資源變化情況，維護我國森林資源健康與穩(wěn)定發(fā)展，充分發(fā)揮林業(yè)資源生態(tài)和社會價值[2]。

2 衛(wèi)星遙感調查林業(yè)資源的基本步驟

運用衛(wèi)星遙感進行林業(yè)資源監(jiān)測，主要是對于兩個不同監(jiān)測時間節(jié)點的遙感影像進行對比，建立動態(tài)的監(jiān)測數據庫，匯總各種不同類型的匯總表、流量表和專題圖片等。這個過程可以分成幾個不同的階段，一是制作出本底數據；二是對本底數據與影像做檢測；三是對衛(wèi)片的影像做套合；然后是檢測和分析，并形成各類調查成果[3]。

基于地物點坐標轉換進行衛(wèi)星遙感監(jiān)測有一定的方法步驟。在調查范圍內布設清晰顯著的地物點，通過衛(wèi)星影像建立和地面一致的解譯的標志，之后再做好分類工作，進行野外抽查與檢驗。在蓄積量計算的時候，將系統(tǒng)布點作為主要的判定，建立好區(qū)級的連清的體系，通過縣級的連清點進行判讀，對于各個地區(qū)的總蓄積做好計算。之后，再通過計算機系統(tǒng)和各個森林分類測量的結果，來進行模擬，再做小班與割線機的森林蓄積。在建立好各個地區(qū)班級的連清體系之后，結合相應的判讀結果，對整個地區(qū)的森林總蓄積進行計算，之后再利用計算機系統(tǒng)與各個森林分類結果來進行計算。

3 地物點坐標轉換技術要點

3.1 地物點布設

將調查地區(qū)作為總體，更好建立地區(qū)級的連清體系，在該地區(qū)1∶5萬比例尺的地形圖上，來按照相關比例做好地物點布設，并且布設好地物點。這樣能更好地做好地形地物的識別，保證能夠做到引線起點的選擇，減少引線方面的人工勞動，并且加強野外地物點的調查精度，將1∶5萬的比例尺地形圖轉換到1∶1萬比例尺的地圖之中[4]。

3.2 地物點轉換

為了做好各種林地類型的面積和蓄積計算，需要進行影像圖片套合，需要保證做好地物點比例尺轉換，首先要滿足1∶5萬的比例尺，之后再依照特征明顯的地物，可以線裝地物(公路、鐵路、河流等)為主，與衛(wèi)片完全套合之后，再根據樣地的位置來進行數據判讀[5]。

3.3 坐標轉換

在過去的坐標轉換實踐中，通常采用將所有的地物點坐標值輸入計算機，求算出其坐標對應值，然后對照坐標值標上地形圖的方法，勞動量一般較大。當前，隨著數字時代的到來，坐標轉換軟件已經普及，如LGO、TGO、COSA、Coord、SurveyTools坐標轉換軟件等。其中，SurveyTools功能強大、操作便捷，它可以進行高斯投影正算和反算、不同橢球間的坐標轉換、抵償高程面的建立及坐標轉換。利用SurveyTools進行平面坐標轉換，不需要掌握橢球參數，適合任何形式的平面直角坐標系，將自由坐標系中的坐標轉換為統(tǒng)一坐標系中的坐標。

4 坐標偏差解決方法

在不同地理坐標系統(tǒng)中，地形圖比例尺存在著一定的差異，在不同地區(qū)境內同時存在1∶1萬和1∶5萬比例尺地形圖，在公里交叉點處容易發(fā)生偏差，這對地物點的布設和轉換帶來了很大困難。如不能做好對照地物點的布設與轉換，容易導致整個記錄時間被拉長，導致整個外業(yè)調查的時間滯后，對于整個地區(qū)的遙感調查進度造成負面影響[6]。為了解決坐標偏差的問題，需要綜合考慮地物點布設情況和地物點轉換情況，再采用有效的軟件工具進行坐標轉換。

雖然多種不同比例尺地形圖地理坐標系統(tǒng)不同，但是每種地形圖坐標是一定的，多種坐標之間有著一定規(guī)律性，不同的坐標值對應著不同的回歸關系。為了能夠滿足地形地物點的不同比例尺的地形圖，需要按照相應的比例與坐標值，針對不同的要求與任務的需求，針對當地的林地、林分以及森林環(huán)境展開綜合評估，充分掌握當地區(qū)域的氣候條件、植被情況以及水土環(huán)境等，防止重復工作，做好坐標系統(tǒng)之間的轉換。

如果完全脫離實地調查，單純調用地形圖進行對接與轉換，往往會出現效率低與速度慢的情況，即使采用了SurveyTools等高性能轉換軟件也是如此。因此，需要充分掌握當地的地理條件和立地狀況，更新現有林地環(huán)境數據。同時，由于在轉換時容易發(fā)生人為操作誤差，需要采取典型地物表示明確的標志點，來進行回歸的分析法，建立好不同坐標之間的數學轉換公式，盡量減少人為操作誤差發(fā)生的可能性。這種情況下，轉換速度比較快，轉換精度比較高，這種方法值得在衛(wèi)星遙感調查工作中推廣。

5 結論

在森林資源調查工作中，不同比例尺地物點坐標轉換是不可或缺的基礎性工作，只有將多個坐標系統(tǒng)的地形圖轉換到同一標準下，才能進行下一步驟。當前，坐標轉換可以在應用SurveyTools等軟件工具完成，但軟件也具有一定的計算邏輯，是基于不同坐標系統(tǒng)之間的回歸關系來工作的，而工作基礎還是地物點布設和轉換，要加強這些方面的工作，重視實地調研，結合當地環(huán)境條件，找到顯著地物并準確測量，盡量減少人為誤差的發(fā)生。