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(shí)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(duì)全球變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)森林火災(zāi)及病蟲害等方面。有的國(guó)家也會(huì)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(cè)中。隨著時(shí)間的推移,遙感技術(shù)將會(huì)在森林調(diào)查中大放異彩。
遙感技術(shù)是以電磁波為原理的一種探測(cè)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(duì)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(shí)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(hào)、高分二號(hào)、資源三號(hào)等國(guó)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(wàn)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(shí)地測(cè)繪地圖,則需要較長(zhǎng)的時(shí)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(huì)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。
農(nóng)業(yè)用地規(guī)劃是我國(guó)森林資源調(diào)查的關(guān)鍵內(nèi)容,主要是對(duì)森林資源和數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的了解和掌握,因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)是科學(xué)管理森林資源的重要依據(jù)。在我國(guó)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。
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(shí)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(kù),利用大數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢(shì)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。
森林經(jīng)理是指根據(jù)森林永續(xù)利用的原則,對(duì)森林資源進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和規(guī)劃設(shè)計(jì),制訂森林經(jīng)營(yíng)方案。在我國(guó)的林業(yè)工作中,森林經(jīng)理的主要任務(wù)就是對(duì)森林資源進(jìn)行區(qū)劃、調(diào)查、制訂經(jīng)營(yíng)計(jì)劃(或規(guī)劃)、經(jīng)營(yíng)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(yíng)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(dú)立經(jīng)營(yíng)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(shí)準(zhǔn)確地反映出各個(gè)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(cè)小班的蓄積量,這種方法也被稱為航空像片森林判讀法。
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(zhǎng)的過程中會(huì)遭受病蟲害的侵襲,一旦有一棵樹上出現(xiàn)了害蟲,就會(huì)迅速感染其他樹木。而利用遙感技術(shù)可以及時(shí)觀察火災(zāi)的發(fā)生條件,及早發(fā)現(xiàn)火情,及時(shí)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(jí)??梢罁?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(duì)林區(qū)的水熱分布狀況反應(yīng)比較靈敏的特點(diǎn),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(xiǎn)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(xiǎn)等級(jí),繪制森林火險(xiǎn)分類圖[2]。二是森林火災(zāi)探測(cè)。分辨率較高的雙通道紅外掃描儀可應(yīng)用于火情的探測(cè),這種儀器不僅能夠用于探測(cè)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(shí)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(huì)呈現(xiàn)出波譜上的變化,在陸地衛(wèi)星多光譜圖像上就會(huì)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(cè)方面,受到病蟲害的樹木與正常的樹木相比會(huì)有所不同,特別是在光譜反射率和溫度方面都會(huì)呈現(xiàn)出不同的地方,因此,可以利用航空光譜輻射計(jì)和紅外線輻射計(jì)來探測(cè)險(xiǎn)情。利用航空像片能夠及早探測(cè)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(shí)加以防治。
遙感技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,尤其是在森林調(diào)查方面。希望隨著時(shí)代的發(fā)展,遙感技術(shù)會(huì)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。