3S技术在黑龙江省湿地资源调查中的应用

张冰

（黑龙江省林业监测规划院，黑龙江 哈尔滨 150080）

湿地资源调查是查清湿地资源现状，准确掌握湿地资源动态变化，客观反映调查区域湿地类型、自然及社会经济条件，综合分析与评价湿地资源及经营管理现状，科学地提出湿地保护与利用意见而进行的资源性调查。其调查成果即是湿地认定及监测的基础，更是为湿地资源可持续利用，充分发挥湿地生态系统功能提供科学依据。黑龙江是湿地资源大省，湿地面积大、类型多、分布广、区域性差异显著，生物多样性丰富，适时地进行湿地资源调查尤为必要。

黑龙江省曾于2000年进行了首次湿地资源调查。湿地资源经过10年的保护利用，其数量、质量及生态系统功能发生了较大变化，现行的湿地资源数据已经不能客观的反映现状。2009年黑龙江省是国家林业局6省、市湿地资源调查试点省份之一。为此，黑龙江省根据国家林业局林发［2008］265号文件精神进行全省湿地资源调查。

1 3S技术在沙化监测中的应用

本次湿地资源采用以RS（遥感技术）为主、GIS（地理信息系统）和GPS（全球定位系统）为辅的“3S”技术。即通过遥感解译获取湿地类型、所属三级流域等信息。通过野外调查、现地访问和收集最新资料获取水源补给状况、主要优势植物种、土地所有权、保护管理状况等数据。最后用地理信息软件形成矢量数据库，进行湿地数据分析和统计

1.1.1 遥感判读准备工作

（1）获取调查区相关图件和资料图件：包括调查

1.1 RS（遥感技术）应用区地形图、土地利用现状图、植被图、湿地、流域等专题图，包括调查区有关的文字资料和统计数据等。

（2）遥感数据源的选择：遥感数据的获取应在保证调查精度的基础上，根据实际情况采用特定的数据源。一般应保证分辨率在20m以上，云量小于5%，最好选择和调查时间最接近的遥感数据，其时间相差一般不超过2a。

（3）遥感数据处理：对遥感数据以湿地资源为主体进行图像增强的处理，并依据1∶50 000地形图进行几何精校正。经过处理的遥感影像，按照标准生成数字图像或影像图。

（4）解译人员的培训：为了保证遥感数据解译的准确性，首先对参加解译的工作人员进行技术培训，掌握技术标准和GIS与RS技术的基础理论知识和相关软件的应用。参加解译的人员除了进行遥感判读的知识培训之外，还要进行相关专业知识学习以及野外调查培训等。

1.1.2 建立解译标志

（1）选设4～6条调查线，调查线的选设原则为：①类型齐全；②实况资料好；③对工作区有充分代表性；④在遥感假彩色上色彩齐全；⑤交通方便。

（2）线路调查：通过对遥感假彩色影像识别，利用GPS等定位的工具，建立影像特征与地面实况的对应关系。

（3）内业分析：根据野外调查确立的影像和地物之间的关系，借助相关辅助信息（湿地图、水系图、湿地分布图及有关物候等资料），建立起遥感影像上反映的色调、形状、图形、纹理、相关分布、地域分布等特征和相应判读类型间的关系。

（4）制定统一解译标准，填写解译标志表：通过野外调查和内业分析对判读类型的定义、现地景观形成统一认识，并且对各湿地类型在遥感信息影像上的反映特征的描述形成统一的标准，建立解译标志，填写判读解译标志表。

（5）判读工作的正判率考核：选取40～60个判读点，要求内业人员对湿地类型进行识别，只有湿地类型正确判读率超过90%时才能上岗。不足90%进行错误分析和纠正，并进行二次考核，直到正判率超过90%。

1.1.3 判读解译

（1）人机交互判读：判读人员在正确的理解分类定义的情况下，参考有关文字、地面调查资料等，在GIS软件支持下，将相关地理图层叠加显示，全面分析遥感影像数据的色调、纹理、地形特征等，将判读类型与其所建立的解译标志有机结合起来，准确区分判读类型。以面状图斑和线状地物分层解译。建立判读卡片并填写遥感信息判读登记表。

（2）图斑判读要求：以图斑为基本单位进行判读时，采用遥感影像图进行勾绘判读或在利用GIS软件勾绘，GPS野外定位点为辅。每个样地或图斑都要按照规则进行编号，作为该判读单位的唯一识别标志。并逐一填写判读因子，生成属性数据库。

（3）河流的判读：判读范围为宽度在10m以上、长度在5km以上的全国小型河流。如果遥感影像没到解译要求，可以采用典型调查的方式进行，即借助地形图和GPS野外定点调查现地调绘。

（4）双轨制作业：以样地为单位进行判读时，要求2名判读人员对同幅地形图内的遥感判读样地分别进行判读登记。判读类型一致率在90%以上时，可对不同点进行协商修改，达不到时重判。以图斑为单位进行判读时，要求一人按图斑区划因子进行图斑区划并进行判读，另一人对前一人的区划结果进行检查，发现区划错误时经过协商进行修改；区划确定后第二人进行“背靠背”判读，判读类型一致率在90%以上时，可对不同图班进行协商修改，达不到时重判。

（5）质量检查：质量检查是对遥感影像处理、解译标志建立、判读准备与培训、判读及外业调查验证等各项工序和成果进行检查。组织对当地熟悉和有判读实践经验的专家对解译结果进行检查验收，对不合理及错误的解译及时纠正。

1.2 GPS（全球定位技术）应用

根据解译标志及参考相关的辅助资料，进行卫星图像目视解译判读，按图斑区划条件划分图斑。现地对卫星图像上的各类调查界线进行核实，同时调查各地类的相关因子 。根据现地调查核实结果，在现地对卫星图像目视解译形成的图斑界线进行修正；利用GPS（全球定位技术）对有关调查图斑进行现地定位。

1.3 GIS（地理信息技术）应用

利用地理信息技术主要湿地斑块面积求算、分布（行政区、中心点坐标）、平均海拔、植被类型及其面积等信息，并制作各种专题图的制作。

1.3.1 基本图矢量化 用ArcGIS软件对湿地斑块进行矢量化处理，并对每个图斑进行赋值，使其具有与属性库文件相同的关联字段，利用Foxpro软件将图斑空间数据库与属性数据库进行连接，并在ArcGIS中进行管理和更新。

1.3.2 湿地资源调查专题图绘制 在基础地理信息（行政界线、主要道路、水系）和图斑图形属性数据基础上，用GIS软件绘制出各类湿地资源专题图。

2 结论

2.1 通过遥感技术的应用，解决了以往野外调查耗工耗时的问题，提高工作效率30%左右。其中目视判读的正判率在遥感技术应用过程中起着决定性作用。

2.2 通过GPS的应用对湿地资源调查范围和具体湿地斑块进行了准确定位，解决了区划与现地不准的问题，为湿地资源调查提供了可靠准确的数据；

2.3 GIS的应用，解决了调查人员手工制图及与绘图员之间相衔接存在的问题：直接用DBF数据导入绘图软件，减轻了调查员工作强度并解决面积计算精度问题，从计算统计上看，各地类面积精度分别为98%以上；通过对各类地物及样点采集数据进行信息处理；建立图形数据库及其属性数据库文件，完成湿地斑块面积计算及专题图的绘制，使湿地资源调查工作实现了数字化，可视化，易于修改调用。

［1］范文义，罗传文.“3S”理论与技术［M］.哈尔滨：东北林业大学出版，2003：181－191

［2］冯仲科.“3S”技术及应用［M］.北京：中国林业出版社，1999

［3］林道生.RS、GIS、GPS的继承与应用［M］.北京：测绘出版社，1995