田邦胜 雷红文

摘 要 森林资源调查是森林资源保护工作中最基础的环节，能够为森林资源保护工作的开展提供必要的依据，对促进我国森林资源的可持续发展有积极的意义。将遥感技术应用于森林资源调查中，不仅更加方便快捷，同时能够有效提升森林资源调查工作的成效。从森林资源量调查、森林火灾观测、森林病虫害监测3个方面探讨了遥感技术在森林资源调查中的应用。

关键词 森林;资源调查;遥感技术

中图分类号：S757.2 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.07.045

近年来，随着我国科技水平的不断提升，遥感技术有了进一步的发展。将遥感技术应用于森林资源调查中，能够实现实时的定位和监控，并可将采集到的信息和数据传输给相关的工作人员，工作人员通过分析整合数据和信息，能够更加及时、全面地了解森林的情况。我国森林资源面积居世界前列，传统的森林资源调查工作难度较大、效率较低，同时容易出现一些疏漏，不利于森林资源保护工作的开展。因此，森林资源调查中应用遥感技术具有积极的现实意义。

1  森林资源调查概述

1.1  简介

森林在整个生态系统中是不可或缺的一部分，其既可以为动植物生存提供必要条件，又能为人类提供生活所需的资源。无论是在保障人类正常生活中还是在促进社会经济发展中，森林都发挥重要的作用，而随着环境的恶化，森林资源也遭到了不同程度的破坏，长此以往，不利于我国经济的可持续发展，因此，开展森林资源保护工作至关重要[1]。森林资源调查对有效开展森林资源保护工作必不可少，森林资源调查有利于人们全面把握森林资源的历史、现状及未来发展等情况，即通过了解森林资源现阶段的情况，有利于对森林资源未来的发展趋势进行合理预测和科学规划，进而提升森林资源管理的科学性，推动我国林业资源的可持续利用。

1.2  调查形式

依据调查范围划分森林资源的调查形式，目前我国的森林资源调查分为3类。1）一类调查。一类调查指全国森林资源连续清查，一般是以省（直辖市、自治区，以下简称省）为单位进行调查，主要采用抽样调查的方式，并且会设固定的样地和周期，调查目的是结合森林资源的整体情况制定中期或长期的林业计划方案。2）二类调查。二类调查指森林资源调查，实施范围一般为林业局、林业基地或林场等，比一类调查的范围小，在进行二类调查的过程中，除会采取抽样调查的方式外，还会与目测、实测等相结合。森林资源调查能够为森林资源的合理规划提供依据。3）三类调查。三类调查指作业调查，一般集中在林业的作业地段，一般会将抽样调查与实测结合，进行更加全面和详细的调查，以便为后续施工方案设计提供依据。将3种森林资源调查方式有机结合，能够较为完善地了解我国森林资源的现状，并且使森林资源的利用方案更加科学合理，对于促进我国林业资源的可持续发展有积极的意义。

2  遥感技术概述

2.1  简介

遥感技术主要指利用相应的设备，如无人机、飞机或人造卫星等，从高空或外层空间收集地物目标的电磁辐射信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而达到远程探测目标的目的。近年来，随着我国科技水平的不断提升，遥感技术也在不断发展。现阶段，利用卫星获取数据已经成为森林资源调查的重要手段之一，不仅能极大地提升森林资源调查工作的效率，还能进一步提升数据信息的精确度[2]。遥感影像不仅可以精准地识别地物信息，而且可以采用相应的分类算法进行分类。在对数据进行分析时，将地学分析法与影像的具体特征进行结合，依据现有的森林资源资料和调查人员丰富的工作经验，才能够更加精准地判断地物的类型。遥感技术获取的信息能够利用计算机系统进行分析和输出，进而全面地掌握各种地物的面积。遥感技术中的航空摄影技术主要基于地理信息系统（Geographic Information System，GIS），GIS在森林资源调查中操作便捷，能够及时更新，并且不需要过多的成本投入，遥感图像能够快速且准确地对森林资源进行动态分析和监测。

2.2  应用现状

在森林资源调查中应用到的遥感技术主要是卫星遥感和飞机遥感。1）卫星遥感在应用的过程中，易受周期和数量的影响，只有在卫星经过时才能进行图像的拍摄和信息的采集，并且天气状况对于卫星遥感的应用有较大的限制。结合我国的实际情况来看，进入夏季后，我国多地区经常出现阴雨天气，这使得卫星遥感的应用存在一定的局限性，只能在一定的时间内进行拍摄和采集，这也导致卫星遥感的周期大幅度增加，很难短期内对森林资源信息进行对比和分析，并且由于卫星距离地面较远，获取到的影像不够清晰，会增加辨识难度。2）飞机遥感在应用过程中需要用到飞机，并且由于工作的特殊性，在信息采集和图像拍摄工作前需要先申请航线，并且为了保证采集信息的准确性和有效性，需由专业的飞行员驾驶飞机。飞机在飞行的过程中，需要投入一定的人力，同时需要人员间的配合，因此成本较高，在森林资源调查应用中存在一定的弊端。

现阶段在一些森林资源调查工作中，无人机遥感技术得到了工作人员的青睐。这一技术主要是利用无人机进行拍摄，无人机最主要的优势是成本低、体积小、携带方便、操作简单。随着技术的发展，现阶段无人机的飞控软件已较成熟，从而降低了对工作人员的要求[3]。在无人机拍摄过程中，其飞行高度低，基本不受云层的干扰，因此拍摄出的影像更加清晰，分辨率更高。综上所述，在森林资源调查工作中，卫星遥感和飞机遥感虽然发挥了一定的作用，但仍有較大的发展空间，主要体现在数据的更新及提高清晰度方面，在实际应用中会给工作人员开展工作带来一定阻碍，导致其作用无法充分发挥，而无人机遥感技术的应用可为森林资源调查提供新思路。

3  森林资源调查中遥感技术的分类

3.1  按照特点及距离划分

3.1.1  航天遥感

航天遥感又称卫星遥感，一般利用航天飞机、人造卫星等进行遥感，此外一些天空实验室也能实现遥感。这些设备的轨道高度一般在100 000 m以上，在实际应用过程中，不同的受轨道高度、遥感对象及设备能够辨识的地物大小及地面的分辨率也会存在一定差异。

3.1.2  航空遥感

航空遥感与航天遥感最大的区别是距离不同，航空遥感一般用于地面高度在600 m的低空到10 000 m的中空，或10 000～25 000 m的超高空，主要采取的方式是在飞机上安装遥感仪器。航空遥感获取的图像分辨率较高，并且信息内容较完整。航空遥感技术是在航空摄影测量技术发展过程中产生的，因此其最大的优势是定位较精确。虽然航空遥感技术在森林资源调查中有一定的优势，但也存在一些弊端，其中最突出的弊端是遥感范围较小、处理过程较复杂，在森林资源调查中缺乏适用性。

3.1.3  近地遥感

近地遥感地面高度一般不高于1 000 m，应用到的设备一般是地面设备，如遥感铁塔、遥感长臂车等。地面遥感最主要的作用是进行光谱特性测试及大气辐射订正，能够为识别高空获取的遥感图像提供依据和参考。

3.2  按照电磁波波谱范围划分

3.2.1  可见光遥感

可见光遥感一般采用多波段扫描仪或分波段照相机进行信息的采集，除在资源调查中适用，还可应用于军事侦察及立体摄影测量。

3.2.2  红外遥感

红外遥感是利用近红外波段和远红外波段进行遥感，该技术的优势在于能够精确地感应植物叶绿素含量和地表热力场，温度的分辨率较高。因此，除了能够在森林资源调查中发挥重要作用外，还可用于观测冰川、积雪等。

3.2.3  微波遥感

微波遥感最大的优势在于其不受观测时间的限制，并且能够穿透植被、云层等干扰因素，但相对来说分辨率较低，适用的范围主要是资源调查或地质勘察。

3.2.4  多谱段遥感

多谱段遥感需要先选取目标，一般以一个地物或地区作为目标，利用多个不同波段对目标进行遥感，并且将获取的信息进行整合，能够使得信息更加全面，发挥更高的价值。

4  遥感技术在森林资源调查中的应用

4.1  森林资源量调查

一般采用以下5种方式对获取到的航空影像进行判读，勾绘其中有价值的信息，并对森林资源量进行分析和估测。1）典型选样法。典型选样法在森林资源调查中应用最为广泛，调查过程中，在一定范围内选取具有代表性的样点，通过图像与样点的对比进行实地测量，计算出森林资源量[4]。2）样地实测法。样地实测法同样需要勾绘出需要的信息，在其中选取样地，样地呈方块状或带状，计算样地中每公顷的森林资源量。3）分层抽样法。分层抽样法在应用过程中要按照影像的特征进行分层，并勾绘出需要的信息，进而估测整体的森林资源量。4）图像判读和实测回归法。图像判读和实测回归法主要依据航空图像对森林资源量进行判读，然后进行地面实测。5）多元回归法。多元回归法需要先在图像上进行判读，并选取出影响森林资源量的因素，建立多元线性回归方程，结合方程进行判读，进而对森林资源量进行合理的估测。

4.2  森林火灾观测

森林火灾一旦发生，容易在较短时间内蔓延，不仅会给森林资源造成极大的损失，还可能威胁森林周边群众的生命及财产安全，因此有必要对森林火灾进行观测。1）划分森林火灾的等级。遥感技术可以根据森林火灾的分布特点对其进行合理分类，在分类过程中，一般会以火源的分布情况、森林资源区气候特征、森林中的植被类型等作为依据，对于航空获取到的图像进行辨识，进而对森林火灾的等级进行划分。同时，在划分和辨识过程中，应用计算机图像处理技术提取火灾相关的有效信息，对火灾的等级进行精确划分。还能够结合火源的密度、植被是否易燃等信息，更加全面、合理地确定火灾等级。2）调查火灾损失。森林火灾发生后，植被的燃烧会引起地面波谱的变化，与正常区域相比差异较大。通过对遥感图像进行辨识，能够对火灾区域的相关信息进行合理的判断[5]。

4.3  森林病虫害监测

森林病虫害是导致森林资源遭受损失的主要原因之一。在传统的森林资源调查工作中，由于调查手段较落后，容易遗漏一些已经发生病虫害的树木，导致工作人员无法及时对病虫害进行处理，进而对森林资源造成较大的损失。在森林病虫害观测中应用遥感技术能够及时了解森林资源的病虫害情况，与正常树木相比，已受病虫害影响的树木不仅光谱反射率会发生变化，温度也会存在明显的差异。因此，在森林病虫害监测中应用遥感技术，不仅可以提高工作效率，还有助于工作人员及时采取有效的措施进行处理，避免病虫害造成更大规模的破坏。

5  结语

虽然我国应用遥感技术的时间较短，但其发展速度较快，现阶段已在森林资源调查中得到了广泛的应用，并取得了一定成绩。遥感技术能在森林资源量调查、森林火灾观测和森林病虫害监测中发挥着重要作用，并能够极大地提高森林资源调查工作的效率，为森林资源保护提供依据和保障，有助于推动我国林业的可持续发展。

参考文献：

[1] 张振伟.浅谈遥感技术在森林资源调查中的应用[J].林业勘查设计，2019（3）：85-86.

[2] 贾慧，杨柳，郑景飚.无人机遥感技术在森林资源调查中的应用研究进展[J].浙江林业科技，2018，38（4）：89-97.

[3] 张永健，王龙龙，刘靖宇，等.浅谈遥感技术在森林资源调查中的应用[J].科技风，2021（26）：1-2.

[4] 唐建明.無人机遥感技术在森林资源调查中的应用[J].绿色科技，2019（17）：209-210.

[5] 杨军.卫星遥感技术在森林资源调查中的运用分析[J].林业勘查设计，2021，50（2）：79-81.

（责任编辑：张春雨  盛  伟）