林業(yè)資源調(diào)查中的遙感影像判讀方法

李君

（云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院生態(tài)分院，云南昆明 650031）

林業(yè)資源的發(fā)展與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，系統(tǒng)化地調(diào)查和分析林業(yè)資源的實(shí)際情況，推動(dòng)林業(yè)資源快速發(fā)展，高效地發(fā)揮林業(yè)保護(hù)的促進(jìn)作用。在林地保護(hù)的過(guò)程中，先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)揮著積極的作用，不僅可以為林業(yè)資源調(diào)查提供強(qiáng)有力的支撐，還有效地推動(dòng)了林業(yè)資源調(diào)查工作快速發(fā)展。

1 傳統(tǒng)勘測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代遙感影像技術(shù)的對(duì)比

在傳統(tǒng)的林業(yè)資源調(diào)查過(guò)程中，使用核心勘測(cè)設(shè)備為羅盤(pán)儀。先設(shè)置固定的勘測(cè)點(diǎn)作為參照位置，按照規(guī)定的比例尺測(cè)量水平距和方位角，并在地形圖上繪制清楚、準(zhǔn)確，運(yùn)用比例尺計(jì)算實(shí)際的水平距，最后采取人工作業(yè)的方法完成勾連。在資金短缺、設(shè)備不足的情況下，使用羅盤(pán)儀取得良好的成效，但是該方法的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為精度低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力等，一旦遇到復(fù)雜的地理環(huán)境很難繼續(xù)開(kāi)展測(cè)量工作。由于受到施工人員素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平的影響，其最終的測(cè)量結(jié)果存在很大差異。

隨著科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展，國(guó)家加大了此項(xiàng)工作的投入力度，在林業(yè)資源調(diào)查中逐漸引入遙感技術(shù)，解決上述存在的問(wèn)題，在節(jié)省人力、物力和財(cái)力的同時(shí)，顯著提升測(cè)量的精度。如今的計(jì)算機(jī)中遙感技術(shù)軟件能夠自動(dòng)翻譯，對(duì)不同類(lèi)型的斑塊進(jìn)行詳細(xì)的解譯。

2 遙感影像判讀技術(shù)的概念與分類(lèi)方法

在衛(wèi)星航空技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，遙感影像判讀技術(shù)也隨之發(fā)生巨大的改變。遙感影像判讀技術(shù)使用探測(cè)儀搜集整理其監(jiān)控目標(biāo)的所有數(shù)據(jù)信息，并運(yùn)用圖像分析技術(shù)獲得準(zhǔn)確的結(jié)論。在應(yīng)用遙感影像技術(shù)的過(guò)程中，其自身攜帶的電磁輻射系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確完成檢測(cè)目標(biāo)的比例變化[1-2]。

遙感影像技術(shù)分為非監(jiān)督和監(jiān)督兩種分類(lèi)法：①監(jiān)督分類(lèi)法包括最小距離法、平行六面體法和最大似然法等三個(gè)模塊；②非監(jiān)督分類(lèi)法包括ISO-DATA 法、K-means 法等兩個(gè)模塊。如果依據(jù)性質(zhì)劃分，可分為分類(lèi)比較法、GIS 分類(lèi)法、目視解譯法和直接提取法等。

3 遙感影像判讀技術(shù)的前期準(zhǔn)備工作

3.1 處理影像

在使用遙感技術(shù)完成影像判讀時(shí)，需事先整理好有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并搜集整理好區(qū)域內(nèi)的所有資料信息。從整體角度分析，遙感影像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)為視角寬廣、分辨率高、周期性強(qiáng)和信息量大等，在完成信息數(shù)據(jù)的波段組合和正設(shè)矯正以后，使所有數(shù)據(jù)的空間匹配得以全部完成。

3.2 搜集信息

在遙感影像處理結(jié)束后，在實(shí)施數(shù)據(jù)信息判斷以前，要對(duì)區(qū)域中的所有情況再一次進(jìn)行偵查，為后續(xù)的影像判讀工作夯實(shí)基礎(chǔ)，其調(diào)查內(nèi)容為影像判讀區(qū)域中的地理特征、氣候條件、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、建筑特征以及植物種類(lèi)等。在所有的信息資源全部搜集整理完成后，方可判讀影像資料信息，大幅提升影像資料判讀的精確度。建筑開(kāi)挖土地的具體情況詳見(jiàn)圖1。

圖1 建筑開(kāi)挖土地

3.3 解譯標(biāo)志

在創(chuàng)建解譯標(biāo)志時(shí)，要全面掌握影像信息的位置、大小、布局、陰影和形狀等相關(guān)信息，并以這些信息為基礎(chǔ)，創(chuàng)建完善的解譯標(biāo)志，為今后工作的開(kāi)展做好充足的準(zhǔn)備工作：

（1）將影像的圖幅設(shè)置為解譯標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，一個(gè)影像就要選擇15 個(gè)目標(biāo)來(lái)對(duì)其區(qū)域地類(lèi)實(shí)施覆蓋，該線(xiàn)路的代表性要表現(xiàn)的極強(qiáng)，同時(shí)其色調(diào)也要保證全面。

（2）認(rèn)真比較所選線(xiàn)路的影響特征和地理情況，在仔細(xì)比較后，將不同區(qū)域的影像因素記錄完整，其內(nèi)容主要包括紋理、幾何形狀、地理位置和色調(diào)等。

（3）在設(shè)置判讀目標(biāo)的解譯標(biāo)志時(shí)，要采取室內(nèi)分析和野外勘察的方式。

4 遙感影像的判讀方法

4.1 遵循判讀原則

（1）在開(kāi)展遙感影像判讀工作時(shí)，將多種手段和方法緊密結(jié)合起來(lái)，提升解譯工作的精準(zhǔn)度和實(shí)效性。

（2）在影像判讀的過(guò)程中，遵循的主要原則為先簡(jiǎn)單、后復(fù)雜，由簡(jiǎn)單逐漸向高難度遞進(jìn)，先判讀居民點(diǎn)、公路等難度系數(shù)比較低的影像信息，這些物體與四周事物存在著顯著的差別，所以判讀起來(lái)相對(duì)容易。在快速記錄居民點(diǎn)和公路時(shí)，使用截圖法顯著提升記錄的速度和準(zhǔn)確性，并將林地和耕地同時(shí)勾畫(huà)清楚。

（3）對(duì)于類(lèi)型相同的地物來(lái)說(shuō)，要不斷開(kāi)展對(duì)比活動(dòng)，與已經(jīng)儲(chǔ)存的樣片進(jìn)行對(duì)比，提高影像地物歸屬類(lèi)型的準(zhǔn)確性[3-4]。

4.2 信息分析

在信息分析時(shí)，以遙感影像多種形式的解譯特征為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析不同地區(qū)、不同元素間的關(guān)系，使信息分析取得良好的效果。在判斷地物的類(lèi)型時(shí)，要以人們的生活常識(shí)和區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)為核心。由于林地的判讀難度系數(shù)最高，因此在判讀林地影像信息時(shí)，需以目標(biāo)區(qū)域中的居民點(diǎn)、建筑物和山丘河流等標(biāo)志性物體為依據(jù)。此外，對(duì)于空地顏色等難度系數(shù)比較高的地物來(lái)說(shuō)，在判讀時(shí)要落實(shí)好記錄工作，使用野外驗(yàn)證的方法判讀其區(qū)域類(lèi)型。

4.3 判讀手段

（1）綜合形式各異的方位和手段開(kāi)展判讀活動(dòng)。在使用遙感技術(shù)完成影像解譯的過(guò)程中，以當(dāng)?shù)氐腉oogle 截圖和地形圖為依據(jù)，結(jié)合本地區(qū)地形的實(shí)際情況，使用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段來(lái)提升判讀的準(zhǔn)確性。

（2）判讀遵循由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則。在開(kāi)展判讀工作時(shí)，先從簡(jiǎn)單的著手，直接判讀那些能夠快速識(shí)別的地理信息，并以此為核心完成深層次的判讀，快速提高判讀質(zhì)量。能夠直接判讀的地物有很多，其中最具代表性的是公路和水域[5-6]。

（3）使用同類(lèi)地物完成類(lèi)比和推測(cè)工作。在判讀時(shí)，有些區(qū)域受到多種因素的影響，導(dǎo)致判讀工作無(wú)法完成，此時(shí)要依據(jù)已經(jīng)判讀的地物和易于判讀的地物信息為參考，推測(cè)完成相關(guān)的判讀活動(dòng)，優(yōu)化和完善初步解譯。

（4）以多種信息為核心開(kāi)展判讀活動(dòng)。利用日常生活常識(shí)和地理環(huán)境中各種要素之間的關(guān)聯(lián)開(kāi)展未知地物的判讀活動(dòng)，該方法主要應(yīng)用于林地影像判讀[7-8]。

4.4 室外校對(duì)

前半段的解譯工作完成以后，開(kāi)始驗(yàn)證和考核室外地物，依據(jù)室外地樣的檢測(cè)結(jié)論確立解譯標(biāo)志，并以此為依據(jù)完成其他部分的校驗(yàn)考核。對(duì)于那些重要的實(shí)地區(qū)域而言，補(bǔ)測(cè)工作顯得尤為重要，能夠較大程度提升解譯的準(zhǔn)確性。在開(kāi)展室外校對(duì)工作時(shí)，驗(yàn)證的基礎(chǔ)單位為鄉(xiāng)鎮(zhèn)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)的驗(yàn)證單位為村，實(shí)驗(yàn)對(duì)象為村落，驗(yàn)證工作完成后要及時(shí)復(fù)查，從而使判讀結(jié)果更加準(zhǔn)確、真實(shí)[9-10]。

4.5 評(píng)價(jià)精度

在上述所有工作全部完成以后，判讀工作也接近了尾聲。使用軟件技術(shù)GIS 系統(tǒng)針對(duì)任務(wù)區(qū)域開(kāi)展數(shù)據(jù)匯總、求算面積、拓?fù)錂z查和綜合分析等一系列活動(dòng)，并著手繪制圖像，至此林業(yè)資源調(diào)查工作告一段落。盡管林業(yè)資源調(diào)查工作到此已經(jīng)完成，但是為了確保其精準(zhǔn)度滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還要對(duì)其實(shí)施最后的檢驗(yàn)工作。圖像制作完成后，以建立的圖幅為基礎(chǔ)，隨機(jī)挑選幾個(gè)圖幅進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)小斑，要認(rèn)真核查其屬性、精度和區(qū)域邊界等信息，并驗(yàn)證圖幅的準(zhǔn)確度是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，提高遙感影像判讀技術(shù)的精確性。

5 結(jié)語(yǔ)

在林業(yè)資源調(diào)查中使用遙感影像判讀技術(shù)后，大幅提高調(diào)查的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，提升調(diào)查工作的實(shí)效性，真正實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源精細(xì)化管理，大大降低林業(yè)調(diào)查工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提高工作效率。針對(duì)大型、復(fù)雜的林業(yè)資源開(kāi)展調(diào)查工作時(shí)，遙感影像判讀技術(shù)發(fā)揮積極的促進(jìn)作用。