林業(yè)遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用

劉鴻博

（山東潤(rùn)博林業(yè)發(fā)展有限公司，山東 煙臺(tái) 264000）

隨著國民經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)步的發(fā)展，對(duì)各種資源的定期調(diào)查、合理利用及可持續(xù)發(fā)展將越來越重要，森林資源的開發(fā)、利用和森林環(huán)境的保護(hù)需要順應(yīng)這種趨勢(shì)。如何利用最新的信息技術(shù)和測(cè)量手段及時(shí)獲取林業(yè)相關(guān)信息，是林業(yè)管理人員做出正確決策的關(guān)鍵所在。借助多顆國內(nèi)外遙感衛(wèi)星采集的影像數(shù)據(jù)和先進(jìn)的影像處理技術(shù)，可以定期和動(dòng)態(tài)的獲取多種林業(yè)信息，如林地使用狀況、森林資源分布、樹種類型、木材儲(chǔ)量、病蟲害情況、原始林情況、林區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)分布情況等等，可以為林業(yè)調(diào)查和森林資源利用提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息和技術(shù)支持。

一、主要應(yīng)用方向

（一）樹木覆蓋類型調(diào)查

樹種信息是森林資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)內(nèi)容，同時(shí)，也是森林生態(tài)系統(tǒng)模擬與預(yù)測(cè)模型中重要的輸入?yún)?shù)之一，正確識(shí)別樹種信息對(duì)于森林資源的合理利用起著重要作用。幾十年來，遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于森林優(yōu)勢(shì)樹種及樹種組成的精細(xì)識(shí)別領(lǐng)域，尤其是高光譜遙感的發(fā)展，改進(jìn)了多光譜遙感上光譜分辨率上不足的局限性，充分利用高光譜遙感數(shù)據(jù)的光譜信息，利用樹種在某微小波段上的不同來區(qū)分不同樹種類型。但是高光譜數(shù)據(jù)具有大量的冗余信息，為高效利用數(shù)據(jù)，同時(shí)減小數(shù)據(jù)處理量，就需要提出更為高效的分類方法。

（二）森林限額采伐和更新造林管理

正確、快速地評(píng)估森林采伐情況時(shí)，對(duì)核查森林采伐限額起到重要作用。傳統(tǒng)方法主要通過實(shí)地調(diào)查來獲取數(shù)據(jù)，具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、耗時(shí)長(zhǎng)，調(diào)查面積小而導(dǎo)致精度不高等問題出現(xiàn)，對(duì)于正確評(píng)價(jià)采伐的實(shí)際情況具有嚴(yán)重的限制性，不能很好地滿足采伐工作的需要。遙感技術(shù)具有動(dòng)態(tài)、宏觀、可重復(fù)性、便捷和成本低等優(yōu)點(diǎn)，并且隨著遙感衛(wèi)星的增多，各種高分辨率、高光譜數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，在森林采伐調(diào)查中得到快速的應(yīng)用，并取得較好的效果。

為達(dá)到更好的評(píng)估效果，需要結(jié)合當(dāng)前的多種遙感數(shù)據(jù)來監(jiān)測(cè)森林采伐，以提取森林采伐小班，根據(jù)工作需要形成不同精度的變化數(shù)據(jù)，提供分辨率不同的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，針對(duì)各區(qū)域的實(shí)際情況采用不同的遙感數(shù)據(jù)提取分類方法來提取采伐區(qū)和評(píng)估采伐量，同時(shí)分析各區(qū)域的變化情況，為監(jiān)管部門正確決策提供依據(jù)。

（三）森林病蟲害檢測(cè)及防治

森林病蟲災(zāi)害是指病害、蟲害、鼠害等有害生物對(duì)森林造成的危害。傳統(tǒng)的森林病蟲害監(jiān)測(cè)方法主要是通過人工到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，很難迅速、全面、真實(shí)地表示出病蟲害的發(fā)生、變化動(dòng)態(tài)信息，難以制定針對(duì)性的防控措施。遙感技術(shù)為及時(shí)有效地獲取森林病蟲害及其變化信息提供了可能。

健康植被和受害植被具有不同的光譜信息和曲線，光譜曲線會(huì)隨著植被的情況變化而改變，當(dāng)植被受到病蟲害侵襲時(shí)，植被的細(xì)胞壁會(huì)被破壞，植被會(huì)因缺水或養(yǎng)分供應(yīng)不足而導(dǎo)致生長(zhǎng)不良，最明顯的變化就是植被顏色，即葉綠素含量的改變，光譜上的表現(xiàn)就是可見光的兩個(gè)吸收谷變緩。近紅外的光譜峰值變平，直至消失，通過光譜變化可分析植被受害程度。

（四）森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)管理

森林是一種寶貴的自然資源，它不僅為人類提供森林資源（木材和林產(chǎn)品），還在水土保持、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、旅游娛樂、調(diào)節(jié)氣候等方面起著重要作用。因此，森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)和火險(xiǎn)預(yù)報(bào)在森林保護(hù)中具有重要地位，意義重大。傳統(tǒng)火險(xiǎn)監(jiān)測(cè)主要通過地面瞭望塔進(jìn)行人工監(jiān)測(cè)，具有監(jiān)測(cè)面積小，費(fèi)用高等問題。遙感圖像是一種相對(duì)廉價(jià)的關(guān)于地面的信息載體，利用遙感技術(shù)可以監(jiān)測(cè)熱點(diǎn)預(yù)測(cè)森林中那些地方可能發(fā)生火災(zāi)，也可以對(duì)已發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是對(duì)防森林火災(zāi)進(jìn)行有效預(yù)放和對(duì)已發(fā)生火災(zāi)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)重要方法。

（五）森林生化參數(shù)估計(jì)

葉面積指數(shù)、森林郁閉度、樹木高度和地面生物量載荷是研究森林碳含量的重要生物量參數(shù)，對(duì)于分析區(qū)域和全球的環(huán)境變化規(guī)律起著重要作用，因此如何快速、精確獲取這些參數(shù)是當(dāng)前研究的重點(diǎn)內(nèi)容。遙感數(shù)據(jù)的出現(xiàn)和定量遙感算法的提出，為其提供了高效的方法，成為當(dāng)前的研究森林生物量參數(shù)的主要手段，現(xiàn)在生物量參數(shù)估算主要采用區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析方法。

（六）森林景觀研究

隨著旅游業(yè)的快速發(fā)展，如何規(guī)劃森林景觀，促進(jìn)其社會(huì)功能和景觀功能的融合發(fā)展成為森林景觀研究的重點(diǎn)內(nèi)容，由于遙感的時(shí)空特征性，在該領(lǐng)域得到快速發(fā)展與運(yùn)用。由于受限于遙感數(shù)據(jù)的觀測(cè)范圍和分辨率影響，現(xiàn)在遙感主要應(yīng)用在大、中尺度景觀分析中，主要為森林景觀構(gòu)成和變化，森林景觀分類，森林景觀指數(shù)分析，森林景觀評(píng)價(jià)等幾個(gè)方面。隨著遙感、GIS和GPS技術(shù)的融合發(fā)展，在森林景觀中的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛與重要。

二、遙感在林業(yè)未來發(fā)展

隨著遙感技術(shù)，特別是無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，林業(yè)遙感的監(jiān)測(cè)手段由先前的衛(wèi)片（航片）為輔，地面調(diào)查為主的工作模式向著衛(wèi)片（航片）為主，地面調(diào)查為輔的工作模式轉(zhuǎn)變。林業(yè)遙感也從森林面積提取轉(zhuǎn)向森林生物量的獲取和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)森林變化。隨著遙感影像不斷增加，高分1-7號(hào)、珠海一號(hào)、無人機(jī)等。融合不同時(shí)相、不同分辨率、不同光譜數(shù)據(jù)來提高森林分類精度。同時(shí)擴(kuò)大林業(yè)遙感的應(yīng)用范圍，在森林資源調(diào)查基礎(chǔ)上，開展森林經(jīng)營監(jiān)測(cè)和分析，將遙感應(yīng)用提高與普及相結(jié)合，盡快促使研究成果轉(zhuǎn)變成實(shí)際的生產(chǎn)力。