遙感技術在林業研究中的應用進展

李莉

摘要 介紹了遙感技術的定義，綜述了光學遙感及微波遙感在林業研究中的應用，以為森林資源現狀及其動態變化的研究提供參考。

關鍵詞 遙感技術；林業研究；應用進展

中圖分類號 TP79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）18-0256-02

Advances of Remote Sensing Technology in Forestry Research

LI Li

（Feixian Meteorological Bureau of Shandong Province，Feixian Shandong 273400）

Abstract The definition of remote sensing technology was introduced，optical and microwave remote sensing applications in forestry research were reviewed，in order to provide references for current situation of forest resources and dynamics study.

Key words remote sensing technology；forestry research；advances

1 遙感技術定義

廣義的遙感（Remote Sensing）是泛指一切無接觸的遠距離探測；狹義的遙感則指不與探測目標物接觸，直接應用探測器從遠處把目標的電磁波特性進行記錄分析，從而對物體特征性質及其變化進行探究的探測技術[1]。由于具有大面積同步觀測、時效性、經濟性等優點，遙感在林業研究中有廣泛的應用。

2 遙感技術在林業研究中的應用

2.1 光學遙感在林業研究中的應用

光學遙感是指接收到的遙感圖像成像的波段范圍在可見光范圍內以及部分紫外和紅外光譜區間內的遙感技術。植被在近紅外時反射率較高，約占全部比重的40%，而相鄰可見光的紅光波段反射率較小，約占反射比例的10%，兩者反差較大，差異明顯，因此被大量應用于林業調查研究。

2.1.1 林木覆蓋率測定。林木覆蓋率測定的關鍵在于森林與無林地的識別，借助假彩色合成、邊界增強、圖像分割等圖像增強技術處理的遙感影像，結合目視解譯方法即可較好地區分出森林、灌叢和草地等植被，主要判別依據是遙感影像上的紋理結構和色調。

2.1.2 森林蓄積量的計算。根據森林學的特點，確定林分密度、林分類型及齡組3個因子。通過監督分類確定每個像元3個變量的值。可通過將每個像元3個變量的值代入記分模型，得出每個像元的蓄積量，然后再進行分類匯總估算蓄積量[2]。此種遙感數學分析方法可確保一定的精度，具有效率高、成本低等優點，可用于大面積的森林調查。

2.1.3 森林郁閉度信息提取。一般遙感圖像上郁閉度參數的提取比較容易，但若是利用較寬波段的遙感數據進行郁閉度信息的提取則精度不高，這是由于遙感圖像的空間分辨率較低，存在混合像元的現象[3]，此時可通過高光譜數據進行混合像元分解達到提取郁閉度參數的目的[4]。

2.1.4 森林火災監測。森林火情因其分布面積大，交通不便而難以發現。目前，主要利用衛星或飛機上安裝的紅外探火裝置進行火情探測，可以及時發現火情，進而采取有效措施進行撲救，如通過衛星像片識別雷暴雨，采取人工降雨進行森林火災的撲滅。

2.2 微波遙感在林業研究中的應用

微波是指波長在1 mm至1 m的電磁波，它比可見光—紅外（0.38～18 μm）波長要大得多。微波遙感與可見光—紅外遙感在技術上也有較大區別。微波遙感用的是無線電技術，而可見—近紅外遙感用的是光學技術，通過攝影或燒苗來獲取信息。與可見—紅外遙感相比，微波遙感的起步較晚、數據獲取較難、實際應用也不如可見—紅外遙感普遍。然而微波遙感具有全天時、全天候、穿透性以及對地表粗糙度、地物幾何形狀、介電性質的敏感性、多波段多極化的散射特性等獨特優勢，已成為遙感技術研究的熱點，成為對地觀測十分重要的前沿領域[5]。

2.2.1 森林資源調查。由于微波遙感不受天氣因素的影響，可以穿透云層和樹林對地面成像，可以對地表做進一步觀測。

2.2.2 森林分類。一些研究表明，利用多時相的SAR圖像或將SAR與光學遙感相結合會有助于森林分類，提高分類精度。Leckie對加拿大安大略省白奎河附近的森林類型進行分類研究，結果表明：將可見光、紅外光遙感與SAR結合，對針葉樹種的區分雷達波段較可見光波段為好。

2.2.3 森林自然災害監測。通過衛星圖片，結合專家知識，可分析一定的致災因子，也可評估災害預防措施的可行性，為防治災害提供參考依據。SAR因其全天候成像能力及快速訪問能力成為未來森林災害監測的主體[6]。

2.2.4 森林蓄積量和生物量估測。目前，主要利用機載SAR數據和星載SAR數據進行森林蓄積量和生物量估測，其估測精度滿足了二類森林調查的需要[7]。1997年Israelsson等利用主動微波遙感傳感器進行了森林生物量制圖，取得了較好的效果。

3 結語

目前，衛星遙感技術作為一門實用的新技術被廣泛應用于林業研究中，它在森林資源調查和管理方面，具有低成本、高效率、易重復的特點，但仍處于發展中，還有一些不完善的地方，例如很難對樹木的樹種進行精確的識別，林分中年齡識別也有一定難度，暫時還不能完全取代常規的林業調查技術，但通過與常規的抽樣技術、航空遙感技術、模型技術等相結合，可充分顯示出衛星遙感技術的優越性。

4 參考文獻

[1] 梅安心，彭望碌. 遙感概論[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2] 黨曉鵬.遙感信息在林業中的應用[J].林業勘查設計，2002（2）：60-62.

[3] 史良樹.遙感技術現狀及其在林業中的應用[J].林業資源管理，2004（2）：50-63.

[4] 浦瑞良，宮鵬.高光譜遙感及其應用[M].北京：高等教育出版社，2000.

[5] 趙英時.遙感應用分析原理與方法[M].北京：科學出版社，2012.

[6] J M SHAWN HUTCHINSON.Radar estimates of soil water content across vegetated water sheds[D].Kansas：Kansas State University，2001.

[7] 白黎娜，李增元，Fabio Maselli 應用遙感數據識別意大利沿岸松林災害級別[J].林業科學研究，2001，14（5）：479-483.endprint