遙感技術(shù)在森林調(diào)查中的應(yīng)用研究

汪頂任

（鶴峰縣林業(yè)局，湖北 鶴峰 445800）

遙感技術(shù)不僅是獲取地球表面時空多變要素的先進(jìn)方法，更是地球系統(tǒng)的科學(xué)研究的重要組成部分之一，是對全球變化進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測不可替代的手段。目前，遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于森林資源管理、抽樣調(diào)查、航片判讀、監(jiān)測森林火災(zāi)及病蟲害等方面。有的國家也會把航天遙感技術(shù)應(yīng)用于森林資源調(diào)查和森林災(zāi)害的監(jiān)測中。隨著時間的推移，遙感技術(shù)將會在森林調(diào)查中大放異彩。

1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)是以電磁波為原理的一種探測技術(shù)，始源于20世紀(jì)60年代。各種傳感儀器是遙感技術(shù)應(yīng)用的必要組成部分，可以利用儀器對較遠(yuǎn)距離的目標(biāo)物體進(jìn)行輻射，然后再將所獲得的電磁波信息傳送回來，將這些信息搜集起來并進(jìn)行處理，最后形成圖像。遙感技術(shù)能夠?qū)Φ孛嫔系母鞣N景物進(jìn)行探索和識別，具有極強(qiáng)的綜合性。利用遙感技術(shù)能夠查詢到高分一號、高分二號、資源三號等國產(chǎn)高分辨率的遙感影像。

與其他方式相比，利用遙感技術(shù)能夠進(jìn)行大范圍的森林調(diào)查，一張陸地衛(wèi)星圖像覆蓋范圍有3萬多km2。另外，利用遙感技術(shù)能夠快速獲取資料，周期短。如果是實地測繪地圖，則需要較長的時間，而陸地衛(wèi)星每十幾天就能夠?qū)⒌厍蚋采w一遍。而且遙感技術(shù)的應(yīng)用不會受到地形條件及氣候狀況的限制。此外，利用遙感技術(shù)獲取信息的方法多種多樣，獲取的信息量較大。目前，遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，如在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、海洋、水文和氣象等領(lǐng)域都能看到遙感技術(shù)的身影。

2 遙感技術(shù)在森林調(diào)查中的應(yīng)用方法

農(nóng)業(yè)用地規(guī)劃是我國森林資源調(diào)查的關(guān)鍵內(nèi)容，主要是對森林資源和數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的了解和掌握，因為這些數(shù)據(jù)是科學(xué)管理森林資源的重要依據(jù)。在我國森林資源管理與調(diào)查中，引用遙感技術(shù)具有深厚的歷史背景，并且形成了自有的調(diào)查方法，尤其是在一類、二類森林資源清查方面。首先，進(jìn)行數(shù)字圖像的處理，將圖片中的信息進(jìn)行校正之后，與森林的分布特征進(jìn)行有機(jī)結(jié)合；其次，依據(jù)相關(guān)的數(shù)字圖像提煉出有用的森林環(huán)境信息；最后，形成TM圖像。

3 遙感技術(shù)在森林調(diào)查中的實際應(yīng)用

20世紀(jì)20年代，航空目視調(diào)查和空中攝影在林業(yè)中投入試用；20世紀(jì)30年代，使用常規(guī)的航空攝影繪制森林分布圖；20世紀(jì)40年代，大力發(fā)展航空像片的林業(yè)判讀技術(shù)，開始編制航空像片蓄積量……在不同的階段，遙感技術(shù)都得到了不同程度的發(fā)展。時代的不斷發(fā)展也使得衛(wèi)星的空間分辨率得到高速提高，圖像的處理技術(shù)逐漸完善，建立起了森林資源和遙感圖像數(shù)據(jù)庫，利用大數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢采取抽樣調(diào)查的方法，使得遙感技術(shù)在森林調(diào)查中大放異彩。

3.1 森林經(jīng)理調(diào)查

森林經(jīng)理是指根據(jù)森林永續(xù)利用的原則，對森林資源進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和規(guī)劃設(shè)計，制訂森林經(jīng)營方案。在我國的林業(yè)工作中，森林經(jīng)理的主要任務(wù)就是對森林資源進(jìn)行區(qū)劃、調(diào)查、制訂經(jīng)營計劃（或規(guī)劃）、經(jīng)營決策和資源信息管理等［1］。森林經(jīng)理調(diào)查就是為編制森林經(jīng)營方案而進(jìn)行的森林資源調(diào)查，又被稱為二類調(diào)查，是森林經(jīng)理中最基礎(chǔ)的工作，是指在某具體林區(qū)或者是林業(yè)獨立經(jīng)營單位范圍內(nèi)進(jìn)行的森林資源調(diào)查，獲得的資源數(shù)據(jù)要能夠及時準(zhǔn)確地反映出各個基層單位小班的森林資源狀況。遙感技術(shù)在森林經(jīng)理調(diào)查中的具體應(yīng)用是利用航空像片按照調(diào)查因子進(jìn)行判讀，描繪出小班輪廓，最后估測小班的蓄積量，這種方法也被稱為航空像片森林判讀法。

3.2 森林火災(zāi)和病蟲害探測

森林中林木眾多，一旦有了火源，就很容易引起森林火災(zāi)，造成嚴(yán)重的損失。再加上林木在生長的過程中會遭受病蟲害的侵襲，一旦有一棵樹上出現(xiàn)了害蟲，就會迅速感染其他樹木。而利用遙感技術(shù)可以及時觀察火災(zāi)的發(fā)生條件，及早發(fā)現(xiàn)火情，及時采取措施，減少經(jīng)濟(jì)損失。主要內(nèi)容有，一是劃分森林火災(zāi)等級。可依據(jù)森林植被、氣候狀況、火源分布等，利用衛(wèi)星圖像目視判讀進(jìn)行劃分；也可以利用近紅外波段對林區(qū)的水熱分布狀況反應(yīng)比較靈敏的特點，應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)，提取植物、氣候和火源分布的信息劃分火險區(qū)，最后根據(jù)獲取的森林植物的易燃性能、燃燒環(huán)境、火源密度等信息綜合確定火險等級，繪制森林火險分類圖［2］。二是森林火災(zāi)探測。分辨率較高的雙通道紅外掃描儀可應(yīng)用于火情的探測，這種儀器不僅能夠用于探測森林火災(zāi)，還能夠掃描成圖顯示火情圖像。如果在巡邏的飛機(jī)上安裝這種儀器，就能夠有效監(jiān)視森林火災(zāi)的蔓延發(fā)展?fàn)顩r，能夠及時發(fā)現(xiàn)地面上甚至是地表下腐殖層中的火情。三是森林火災(zāi)損失調(diào)查。地表上的植被燒毀之后會呈現(xiàn)出波譜上的變化，在陸地衛(wèi)星多光譜圖像上就會呈現(xiàn)出不同的反映，因此能夠利用圖像分析火災(zāi)帶來的損失。

在森林病蟲害探測方面，受到病蟲害的樹木與正常的樹木相比會有所不同，特別是在光譜反射率和溫度方面都會呈現(xiàn)出不同的地方，因此，可以利用航空光譜輻射計和紅外線輻射計來探測險情。利用航空像片能夠及早探測病蟲害發(fā)生情況，甚至能夠顯示出受到病蟲害侵襲的樹木數(shù)量，能夠根據(jù)圖像劃分受災(zāi)程度，及時加以防治。

4 結(jié)語

遙感技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，尤其是在森林調(diào)查方面。希望隨著時代的發(fā)展，遙感技術(shù)會不斷取得突破性發(fā)展，為森林調(diào)查服務(wù)，進(jìn)一步提高森林調(diào)查的準(zhǔn)確度。