林业遥感技术在林业中的应用

刘鸿博

（山东润博林业发展有限公司，山东 烟台 264000）

随着国民经济快速稳步的发展，对各种资源的定期调查、合理利用及可持续发展将越来越重要，森林资源的开发、利用和森林环境的保护需要顺应这种趋势。如何利用最新的信息技术和测量手段及时获取林业相关信息，是林业管理人员做出正确决策的关键所在。借助多颗国内外遥感卫星采集的影像数据和先进的影像处理技术，可以定期和动态的获取多种林业信息，如林地使用状况、森林资源分布、树种类型、木材储量、病虫害情况、原始林情况、林区社会经济分布情况等等，可以为林业调查和森林资源利用提供及时准确的信息和技术支持。

一、主要应用方向

（一）树木覆盖类型调查

树种信息是森林资源调查和监测的基础内容，同时，也是森林生态系统模拟与预测模型中重要的输入参数之一，正确识别树种信息对于森林资源的合理利用起着重要作用。几十年来，遥感技术已广泛应用于森林优势树种及树种组成的精细识别领域，尤其是高光谱遥感的发展，改进了多光谱遥感上光谱分辨率上不足的局限性，充分利用高光谱遥感数据的光谱信息，利用树种在某微小波段上的不同来区分不同树种类型。但是高光谱数据具有大量的冗余信息，为高效利用数据，同时减小数据处理量，就需要提出更为高效的分类方法。

（二）森林限额采伐和更新造林管理

正确、快速地评估森林采伐情况时，对核查森林采伐限额起到重要作用。传统方法主要通过实地调查来获取数据，具有劳动强度大、耗时长，调查面积小而导致精度不高等问题出现，对于正确评价采伐的实际情况具有严重的限制性，不能很好地满足采伐工作的需要。遥感技术具有动态、宏观、可重复性、便捷和成本低等优点，并且随着遥感卫星的增多，各种高分辨率、高光谱数据的出现，在森林采伐调查中得到快速的应用，并取得较好的效果。

为达到更好的评估效果，需要结合当前的多种遥感数据来监测森林采伐，以提取森林采伐小班，根据工作需要形成不同精度的变化数据，提供分辨率不同的对地观测数据，针对各区域的实际情况采用不同的遥感数据提取分类方法来提取采伐区和评估采伐量，同时分析各区域的变化情况，为监管部门正确决策提供依据。

（三）森林病虫害检测及防治

森林病虫灾害是指病害、虫害、鼠害等有害生物对森林造成的危害。传统的森林病虫害监测方法主要是通过人工到现场进行调查，很难迅速、全面、真实地表示出病虫害的发生、变化动态信息，难以制定针对性的防控措施。遥感技术为及时有效地获取森林病虫害及其变化信息提供了可能。

健康植被和受害植被具有不同的光谱信息和曲线，光谱曲线会随着植被的情况变化而改变，当植被受到病虫害侵袭时，植被的细胞壁会被破坏，植被会因缺水或养分供应不足而导致生长不良，最明显的变化就是植被颜色，即叶绿素含量的改变，光谱上的表现就是可见光的两个吸收谷变缓。近红外的光谱峰值变平，直至消失，通过光谱变化可分析植被受害程度。

（四）森林火灾监测和动态管理

森林是一种宝贵的自然资源，它不仅为人类提供森林资源（木材和林产品），还在水土保持、涵养水源、净化空气、旅游娱乐、调节气候等方面起着重要作用。因此，森林火灾的监测和火险预报在森林保护中具有重要地位，意义重大。传统火险监测主要通过地面瞭望塔进行人工监测，具有监测面积小，费用高等问题。遥感图像是一种相对廉价的关于地面的信息载体，利用遥感技术可以监测热点预测森林中那些地方可能发生火灾，也可以对已发生火灾进行实时监测，是对防森林火灾进行有效预放和对已发生火灾的进行监测重要方法。

（五）森林生化参数估计

叶面积指数、森林郁闭度、树木高度和地面生物量载荷是研究森林碳含量的重要生物量参数，对于分析区域和全球的环境变化规律起着重要作用，因此如何快速、精确获取这些参数是当前研究的重点内容。遥感数据的出现和定量遥感算法的提出，为其提供了高效的方法，成为当前的研究森林生物量参数的主要手段，现在生物量参数估算主要采用区域统计分析方法。

（六）森林景观研究

随着旅游业的快速发展，如何规划森林景观，促进其社会功能和景观功能的融合发展成为森林景观研究的重点内容，由于遥感的时空特征性，在该领域得到快速发展与运用。由于受限于遥感数据的观测范围和分辨率影响，现在遥感主要应用在大、中尺度景观分析中，主要为森林景观构成和变化，森林景观分类，森林景观指数分析，森林景观评价等几个方面。随着遥感、GIS和GPS技术的融合发展，在森林景观中的应用会越来越广泛与重要。

二、遥感在林业未来发展

随着遥感技术，特别是无人机技术的快速发展，林业遥感的监测手段由先前的卫片（航片）为辅，地面调查为主的工作模式向着卫片（航片）为主，地面调查为辅的工作模式转变。林业遥感也从森林面积提取转向森林生物量的获取和动态监测森林变化。随着遥感影像不断增加，高分1-7号、珠海一号、无人机等。融合不同时相、不同分辨率、不同光谱数据来提高森林分类精度。同时扩大林业遥感的应用范围，在森林资源调查基础上，开展森林经营监测和分析，将遥感应用提高与普及相结合，尽快促使研究成果转变成实际的生产力。