山西省森林資源年度清查工作的影像處理探討

王彩霞

摘 要 山西省森林資源年度清查工作利用遙感判讀技術，采取系統抽樣布設樣地的方法，獲取縣級行政單元的森林資源年度動態數據，客觀反映市縣林業建設成效。基于此，針對該工作中遙感判讀影像處理的一些問題進行了簡要分析和探討，并給出了合理的建議。

關鍵詞 森林資源;年度清查;遙感判讀;影像;山西省

中圖分類號：F326.27 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.08.093

國家森林資源清查體系是以省為抽樣總體，每5年開展一次的森林資源調查，無法滿足市縣森林資源清查精度要求，山西省森林資源年度清查旨在統籌解決縣域范圍變化無法及時掌握、林業生態治理成效無從量化評判、生態文明政績難以客觀反映等問題。監測的對象是各縣的森林資源動態消長情況，主要內容包括森林的數量、分布、動態變化和森林后備資源的動態變化。在總結和借鑒國內先進經驗的基礎上，山西省以縣為抽樣總體，采取系統抽樣布設樣地的方法，以遙感判讀為手段，獲取縣級行政單元的森林資源年度動態數據，從而滿足對市縣林業建設成效考核的需要。基于此，就該工作中相關影像處理的一些問題進行了簡單分析和探討。

1 ArcMap中建立金字塔的級數和方法

山西省森林資源年度清查工作采用多源影像進行判讀。初始年采用農村土地承包經營權確權登記頒證所使用的1∶2 000航空正射成果、高分辨率衛片以及谷歌影像判讀，運行年采用高分辨率衛片和谷歌影像判讀。為了提高判讀工作效率，需利用ArcGIS平臺對碎片狀的農村土地承包經營權確權登記頒證所使用的1∶2 000航空正射成果進行自動拼接，形成以縣為單位的整塊影像數據。

當影像在不同遙感或GIS軟件中打開，顯示信息出問題時，往往需要重新構建影像金字塔。理論上講建立金字塔的級數越高，顯示速度越快，但同時空間占用就會越大，這其實就是在用空間換取時間。但是，實際上金字塔的級數并不是越大越好。例如，一幅影像圖，每分一級金字塔都會被分成4小塊影像。在沒有建立金字塔的情況下，讀取用了100 s;建立兩層之后就縮短為

25 s，三層后為6.25 s，四層后是1.56 s，五層后為0.39 s，六層后是0.1 s，七層后是0.025 s。由此可見，隨著級數的增加，讀取速度就越快（或者說等候時間就會縮短），但當級數達到一定的程度，再增加級數似乎也沒有太大的意義。

從上面的例子來看，這張影像圖做到6級就已經夠了，再往上增加級數，提高的速度人是感覺不出來的。相反每增一級，空間的開銷就會隨之增加。所以取一個適合自己影像的金字塔級數是非常有必要的。至于取多少級，每張圖都不一樣，和圖的大小有關，降低圖片的分辨率有關，分塊數量多少有關，還和機器設備等有關。一般來講，分成7～9級就夠用了。

金字塔等級是指建立的金字塔層級數量，默認的級別是-1，此時會構建完整的影像金字塔，需要很長的時間。就年度清查工作，經過技術人員的反復討論和試驗，對于50 G以上的影像，金字塔等級建到7級就可以，構建時間短，用ArcMap瀏覽起來也不會卡。

方法步驟如下。1）打開ArcToolbox工具箱，點擊數據管理工具→柵格→柵格屬性→構建金字塔，打開對話框。如圖1所示。2）輸入柵格數據集→選擇要建金字塔的影像，金字塔等級→填7（50G以上影像建議填7），跳過第一個等級→打對勾，其他值默認，確定即可。如圖2所示。

2 坐標轉換

年度清查采用2 000國家大地坐標系，需對年度林地變更數據進行坐標轉換。年度林地變更影像坐標系為XIAN 80，

根據已有的80坐標系縣界和轉換好的CGCS 2 000坐標系縣界限制影像，通過地理配準工具將80坐標系下的林地變更影像直接平移至CSGS 2 000坐標系范圍內。

方法步驟如下：ArcMap中加載80坐標系縣界和年度林地變更影像，打開ArcToolBox工具箱→選擇數據管理工具→柵格→裁剪→保存裁剪好的影像，新建文檔→打開

2 000坐標系縣界和裁剪好的變更影像→在工具欄中勾選“地理配準”工具條→通過拖拽將裁剪好的影像與2 000坐標系的縣界范圍重合→點擊地理配準→在下拉菜單中點選“糾正”→選擇合適的輸出位置及名稱并保存→最后為保存好的影像定義坐標（CGCS 2 000 3 Degree GK CM 111E.prj）。

3 現地核實影像截圖的處理過程

對遙感判讀無法確定的接近成林標準的未成林地、疏林地、經濟林地和400 mm降水量以下地區的灌木林地，必須經過實地調查，才能確定地類。

現地核實利用裝有專用調查軟件的數據采集儀，進行導航定位，并通過現地因子調查確定地類。為了準確找到樣地的位置需在數據采集儀中導入調查樣地所在范圍的影像截圖，影像截圖的注意事項及方法如下。

1）在ArcToolBox中直接裁剪農經航片，該方法耗費時間較長，不建議采納。2）采用QQ等抓圖軟件截圖，該方法截圖分辨率低，放大后圖像模糊，不建議采納。3）在ArcMap中通過導出地圖文件截圖，該方法操作簡單、耗時短、分辨率高、不限比例尺，并能將截圖寫入坐標，能夠準確定位樣地，建議采納。

具體步驟如下：ArcMap中添加所要調查縣的樣地和航片，選擇某一樣地并調整其大小和位置，確定有利于找到樣地的合適截圖范圍（如樣地周圍有村莊、公路等明顯地物標志的），如圖3所示。調整好后點擊工具欄文件→導出地圖→顯示對話框→選擇保存位置→文件名（建議用樣地號，便于查找），保存類型（TIFF格式），分辨率（建議300）→勾選寫入坐標文件→保存，如圖4所示。將導出的截圖經過數據預處理工具處理后導入數據采集儀即可使用。

4 結語

山西省森林資源年度清查工作以遙感判讀為主，現地核實為輔，年度實施，連續可比，可以高效、客觀地反映森林資源現狀及消長變化，為市縣林業建設成效考核提供有力的數據支撐。

（責任編輯：劉昀）