森林资源调查监测技术的现状及发展趋势

2021-11-24

商品与质量 2021年11期

烟台市森林资源监测保护服务中心山东烟台 264000

1 森林资源调查监测主要内容

1.1 有害生物监测

主要预测方式有以下几种：第一，期距预测。该方式需要监测预报工作人员分析当地林业资源、生态环境保护工作中多年留存下来的有关历史资料，以此对当地的有害生物各阶段间隔期作出分析和总结，将其作为预测工作的依据，再经有害生物的生长发育规律调查等结果的辅助，将有害生物下阶段的发生期推算出来；第二，历期预测。系统调查有害生物的前一虫态或病症的发生状况后，将其发育阶段明确出来，并对其发育的始盛、高峰及盛末时期的时间进行确定，再分析不同气候条件之下不同虫态平均历期，最终将各个发育阶段所对应的日期有效推算出来；第三，数理统计预测。对同一生物的发生历史数据运用不同统计方式开展统计分析，将预报因子、预报值两者间的关系提取出来，通过数学公式的建立，利用公式开展定量预测；第四，有效积温预测。营养、气温等环境因素都会影响到有害生物的发生和病虫害的发展，且温、湿度对其发生的影响相对更大。为此，当将有害生物的发育起点、有效积温确定之后，便可从当地常年内的平均气温分析，并参考近期的气象预报，运用有效积温公式预测下一个有害生物的发生期。

1.2 森林消防调查监测

为贯彻“预防为主、积极消灭”的森林防火方针，以实现森林防火“早预报、早发现、早扑救”的目标，仅仅建立多元的数据监测采集手段和可视化数据展示平台是远远不够的，要实现真正的火灾智能监测指挥，科学的火情预警机制及火情态势分析就显得尤为重要。

火情预警机制是利用大数据、人工智能技术等技术，结合卫星热点和火情火灾历史数据，搭建的火险等级预测模型；结合国家每日火险等级分析报告以及气象数据、林业数据、基础地理数据进行综合分析，构建机器学习算法，圈定危险区域，评价危险程度，建立火险等级预测指数；结合人工审核实现火险等级预报模板化生成。通过分层分级下发火情监测热点信息，实现卫星热点的全面覆盖和火情火灾自动的筛选。系统支持卫星热点和火情信息的自动处理、自动分类、自动同步下发，以及对筛选为火情火灾的热点进行自动跟踪。

火情态势分析包括火情动态热力分析、火情常规统计、防火力量态势分析三个方面。其中火情动态热力分析通过时间和空间维度对管辖区域的火情进行统计，以热力图的方式进行渲染呈现，按照时间顺序生成不同时段的热力图并连续播放，直观展示对火情发生的动态趋势，为防火预警指挥提供有效支撑。而火情常规统计则是按照类型、区域、时间段的各种同比、环比、结构分析等，结合热力分析和常规统计进行火情综合研判分析，根据火情发生时间、发生地点、空间属性等各种条件对火情的发生、发展、起因、处置方式等业务信息进行综合分析。再根据报表分析和多维分析结果，提供火情类型、辖区类别及其他要素的多条件组合对比分析视图，如基于辖区类别或基于火情类型的历史同期对比等，并将火情热区与巡员巡逻路线相结合，在地图中展示火情高发区域热点分布与巡逻路线情况是否合理等情况。而防火力量态势分析是基于防火力量资源基础数据，根据不同类型条件分类展示当前防火力量态势情况，系统支持对人工巡护轨迹信息的展示。

1.3 森林资源遥感调查

森林资源遥感调查主要目的是针对森林的类型进行判断，调查形式以野外调查和卫星图像对照为主。将所获取到的数据用于模型的建立实现对森林资源总量和森林面积的估计。我国于2003 年正式将高空间分辨率卫星影像应用于林业资源调查技术体系中，实现了林业资源调查数字化的建设。早期发展过程中更是在多个地区建立试点工作，形成当前有关林业资源调查数字化的基础。其中值得一提的是有关高光谱遥感数据的应用，通过预处理星载高光谱遥感数据的方式，结合统计模型共同使用完成有关森林郁闭度以及叶面积指数的预测，并且所得结果较为精确，实现了对于传统森林资源调查模式的替代，无论是在效率或者是准确度方面都得到了显著的提升。

2 森林资源调查监测发展趋势

我国的林业遥感技术已经经历了20a 以上的发展，这其中伴随着大量的研究以及试验，无论是监测形式或是技术经验方面都十分丰富，并且拥有一大批具有专业素养的科研工作者以及监测人员。但是在当前环境下，林业监测工作面临着更多挑战，无论是社会的发展，还是人们日常生活的演变，都对林业监测工作提出了更多要求。不可否认的是，现阶段的林业遥感技术无法完全满足各项要求，因此，在今后的发展过程中，需要持续加强有关林业遥感技术的研发以及应用，以建立天空地一体化的林业遥感应用体系为核心发展目标。