遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用

張愈 尹倬

摘 要：林業(yè)是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，作為生態(tài)系統(tǒng)的主體，在經(jīng)濟(jì)和生態(tài)建設(shè)上起著不可替代的作用。森林遙感被引入到森林資源研究的各個(gè)領(lǐng)域，充分展現(xiàn)了其強(qiáng)大的生命力。了解和分析遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用及其存在問(wèn)題，就其發(fā)展提出展望。

關(guān)鍵詞：林業(yè);遙感技術(shù);航空遙感

我國(guó)林業(yè)用地面積占國(guó)土面積較廣，傳統(tǒng)林業(yè)方式已不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，遙感技術(shù)因其具有宏觀性、綜合性、成本低等特點(diǎn)，成為研究森林資源和監(jiān)測(cè)森林現(xiàn)狀的重要手段。但遙感技術(shù)也不可避免的存在一定缺陷，正確認(rèn)識(shí)遙感在林業(yè)中的應(yīng)用，能不斷完善和促進(jìn)林業(yè)的發(fā)展。

一、遙感技術(shù)現(xiàn)狀

遙感從發(fā)展起就不可避免地存在空間分辨率的問(wèn)題，1006年發(fā)射的小型衛(wèi)星空間分辨率為3 m，隨后第一顆商業(yè)遙感衛(wèi)星的出現(xiàn)，可提供1 m分辨率。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展高光譜，2002年發(fā)射的裝有多模態(tài)微波遙感器宣告著我國(guó)航天微波遙感的到來(lái)。同時(shí)，新型航空遙感技術(shù)也在不斷發(fā)展，多光譜、高光譜航空遙感圖像在實(shí)踐中都得到應(yīng)用。

二、遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用

1.樹(shù)種識(shí)別。在對(duì)森林資源的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集中，樹(shù)種識(shí)別能夠提供我國(guó)樹(shù)種類(lèi)型、樹(shù)種不同類(lèi)型占比，對(duì)不同地區(qū)調(diào)控森林資源，尋找地區(qū)優(yōu)勢(shì)樹(shù)種，優(yōu)化地區(qū)樹(shù)種比例分配具有重要意義。

過(guò)去普遍的樹(shù)種識(shí)別主要通過(guò)遙感數(shù)據(jù)將樹(shù)種分成闊葉和針葉兩類(lèi)，無(wú)法識(shí)別更為精確的樹(shù)種類(lèi)型。由于分辨率的限制，加上不同樹(shù)種相似的光譜波段特性，使得“同物異譜”和“異物同譜”現(xiàn)象的出現(xiàn)，為樹(shù)種識(shí)別帶來(lái)壓力。但高光譜遙感能夠探測(cè)到不同樹(shù)種間的細(xì)微光譜差異，提高對(duì)制備的識(shí)別能力和分類(lèi)精度。

2.植物健康狀況監(jiān)測(cè)。植物健康狀況可以通過(guò)葉綠素含量、木質(zhì)素、植物體內(nèi)酶活等成分的變化來(lái)表征植物的生長(zhǎng)狀況，窄波段機(jī)載傳感器能夠監(jiān)測(cè)到森林植被在衰落早期的損害程度，監(jiān)測(cè)不同除蟲(chóng)劑和除草劑對(duì)于植物的脅迫作用。

3.森林郁閉度信息的提取。通過(guò)遙感能夠高效快速的進(jìn)行植物郁閉度提取，但由于分辨率精度導(dǎo)致光譜信息精度不高，信息不夠準(zhǔn)確。最先開(kāi)始使用遙感對(duì)森林郁閉度進(jìn)行提取時(shí)，常采用寬波段遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，但由于波段寬且少的原因，無(wú)法代表某一成分光譜的特征，隨著精度的提高，開(kāi)始采用高光譜，實(shí)踐證明，高光譜圖像數(shù)據(jù)中用光譜混合模型方法提取郁閉度信息是可靠的。

4.森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)。森林病蟲(chóng)害是“森林三大災(zāi)害之一”，危害遠(yuǎn)大于森林火災(zāi)。植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，易受到各種外界影響的影響，尤其是病蟲(chóng)害的侵襲，容易導(dǎo)致大片植被被損害。植物受到病蟲(chóng)害時(shí)，植物包括葉片在內(nèi)的細(xì)胞等都要發(fā)生病變，導(dǎo)致其在外部形態(tài)還未表征時(shí)已發(fā)生紅外波段光譜值的變化。利用遙感信息及時(shí)對(duì)植被光譜信息進(jìn)行分析，能夠較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和分析病蟲(chóng)害發(fā)源地，森林植被受災(zāi)情況及受災(zāi)程度，為預(yù)防病蟲(chóng)害提供便利。盡管我國(guó)遙感發(fā)展起步并應(yīng)用于林業(yè)較晚，但蘇子和國(guó)家對(duì)森林資源的重視，尤其是西北防風(fēng)林的建設(shè)，遙感在林業(yè)和森林健康生長(zhǎng)具有重大的意義。

5.森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)。森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)也是保護(hù)林業(yè)資源的一大重要組成部分。最常用于森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)的遙感圖像主要為AVHRR和TM圖像，能夠準(zhǔn)確定位森林火災(zāi)的具體位置，包括火災(zāi)起火點(diǎn)，火勢(shì)發(fā)展方向，周邊救火設(shè)施的分布等，為森林救火提供可靠信息。

6.森林資源監(jiān)測(cè)。國(guó)家國(guó)土調(diào)查要求森林資源定時(shí)定期更新最新森林總量數(shù)據(jù)，借助衛(wèi)星遙感，能夠周期性的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)獲得可靠的遙感數(shù)據(jù)，要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，則需獲取兩個(gè)不同時(shí)相的遙感資料，即可獲得森林資源的動(dòng)態(tài)變化。

三、優(yōu)勢(shì)與展望

我國(guó)林業(yè)遙感技術(shù)從發(fā)展到現(xiàn)在已有將近四十年的歷史。盡管發(fā)展歷程時(shí)間不長(zhǎng)，但隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，科研工作者的不斷積累，遙感應(yīng)用于林業(yè)的不斷深入，遙感技術(shù)具有不可替代的優(yōu)越性。但在林業(yè)遙感中仍存在諸多問(wèn)題。

1.存在問(wèn)題。遙感在林業(yè)上的應(yīng)用主要集中在東北和西南地區(qū)，地區(qū)資源不平衡，主要原因是我國(guó)大面積的森林資源都主要分布于這些地區(qū)，國(guó)家的重視程度較高，相關(guān)資源投入較高，新技術(shù)首先投入這些地區(qū)，而對(duì)于其他地區(qū)則相對(duì)較少。

遙感技術(shù)在林業(yè)上要得到深入應(yīng)用，首先應(yīng)當(dāng)有知識(shí)相對(duì)完備的技術(shù)人員來(lái)分析和處理，這就需要技術(shù)人員既有完備的遙感知識(shí)，又要有豐富的林業(yè)知識(shí)，但實(shí)際從事該職業(yè)的人員主要來(lái)自于林業(yè)院所，這就導(dǎo)致對(duì)于林業(yè)遙感的應(yīng)用主要集中在森林資源的調(diào)查和監(jiān)測(cè)方面，對(duì)于其他領(lǐng)域涉及較少且無(wú)法綜合分析。在基層，遙感技術(shù)的應(yīng)用更是無(wú)法得到普及和推廣，遙感在林業(yè)中的應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。

2.展望

（1）經(jīng)濟(jì)高效。遙感應(yīng)用于林業(yè)后，必將帶來(lái)高效的資源化。遙感數(shù)據(jù)的宏觀、大信息量能力，是常規(guī)方法難以企及的。

（2）數(shù)據(jù)源多元。傳統(tǒng)的遙感數(shù)據(jù)需要高精度分辨率的不斷推進(jìn)，隨著航空航天技術(shù)的推進(jìn)，傳感器技術(shù)的提高，遙感數(shù)據(jù)源走向多元化。林業(yè)資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)也不斷推進(jìn)，數(shù)據(jù)源變得多樣后，對(duì)于數(shù)據(jù)的分析處理難度加大，但是數(shù)據(jù)的來(lái)源更加廣泛，數(shù)據(jù)更具可靠性，信息從單一走向綜合處理，定性研究也逐漸演變成定量研究。同時(shí)，遙感的信息獲取量是龐大的，能夠簡(jiǎn)單快速的獲取海量林業(yè)信息。

（3）應(yīng)用深入。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，未來(lái)的林業(yè)資源結(jié)合遙感將會(huì)發(fā)展更加深入，結(jié)合強(qiáng)大的信息網(wǎng)絡(luò)，能夠多渠道、多通路的獲取林業(yè)資源，更加快速的掌握各地林業(yè)資源的各類(lèi)信息，自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的森林資源管理日漸完備。

四、結(jié)語(yǔ)

遙感技術(shù)在我國(guó)森林資源中的應(yīng)用將會(huì)不斷深入，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)不斷擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)縱深發(fā)展。

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