基于rs技术的森林资源动态变化和近自然度评价研究——以火地塘林场为例

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1、第一章前言1．1遥感技术概述遥感(RemoteSeIlsing)广义指各种非接触的、远距离的探测技术。狭义指从远距离、高空、以至在外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影和扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物体的性质和运动状态的现代科学技术n1。它包括：(1)空间信息采集系统(包括遥感平台和遥感器)。遥感平台是搭载传感器的工具，包括人造卫星、飞机等。遥感器分主动式遥感器和被动式遥感器，被动式遥感器是一种收集太阳光的反射及目标物辐射的电磁波的遥感方式，而主动式遥感器是向目标物发射电磁波，然后收集目标物反射回来的电磁波的遥

2、感方式。根据遥感器的类型遥感被分为主动型遥感和被动型遥感雎删。(2)地面接收和预处理系统(包括辐射校正和几何校正)。利用遥感器观测目标物辐射或反射的电磁能量时，从遥感器得到的测量值与目标物的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量是不一致的，这是因为测量值中包含太阳位置以及高度角和大气条件所引起的失真。为了正确评价目标物的反射特性及辐射特性，必须消除这些失真。辐射量校正是消除图像中依附在辐射亮度中的各种失真，几何校正是校正图像上各像元位置坐标与地图坐标系的目标地物坐标的差异。(3)地面实况调查系统(如收集环境和气象数据)。地面实况调查是指为了检验遥感数

3、据与观测目标物的对应关系而对地面实况信息进行观测、测量、收集的工作，地面实况调查必须在遥感观测时间和环境一致的情况下进行“3。(4)信息分析应用系统。主要包括遥感数据的变换、分类以及作为地理信息系统等其它处理系统的输入数据而以数字数据输出强1。遥感的应用范围包括：陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。遥感可获取大范围的数据资料，获取信息的速度快、周期短、手段多、信息量大、受条件的限制少。常用的遥感数据有美国陆地卫星(LaIldsat)TM、MSS和QuickBir

4、d遥感数据，法国SPOT卫星遥感数据，加拿大Radarsat雷达遥感数据等∞3。1．1．1遥感技术在林业中的应用(1)森林资源的估测植物遥感研究由来已久。早期的研究主要集中在植物及土壤覆盖类别的识别、分类与专题制图等。随着遥感技术的飞速发展，植物遥感的重点偏向于植物专题信息的提取与表达方式上，提出了多种植被指数，并利用植被指数进行植被的宏观监测以及生物量2基于RS技术的森林资源动态变化和近自然度评价研究的估算——包括作物估产、森林蓄积量、草场蓄草量估算等口1。(2)土地利用变化监测遥感技术可以重复地获取大范围的各种遥感数据，为土地利用变化监测提

5、供实时、动态、宏观、多类型的遥感数据源，使土地利用变化监测更具有时效性。不同时相的相同波段相减或比值、主成分分析、分类图比较等是最常用的土地利用变化监测方法。土地利用变化监测的主要步骤有：①收集多时相的遥感数据及地面调查数据；②数据的预处理，包括几何较正和辐射校正；③最佳波段选择；④确定和定义土地利用变化的类别；⑤选取合适的检测方法；⑥精度检验。在实际应用中，监测精度受到许多因素影响，比如多时相图像之间的几何配准精度、图像数据的大气校正或标准化处理、监测方法的选择等。精确的多时相图像之间的几何配准和大气校正是成功利用遥感数据进行土地利用监测的前

6、提。(3)灾害调查和监测灾害类型是多种多样的。有的需要长时间人们才能发觉，如病虫害和旱灾引起的森林变化。有的是突发性的，如火灾、洪灾。也有的是长期人为影响引起的，如空气污染、酸雨等。由于遥感技术能够瞬时地、大范围地重复接收地表特征信息，它已经广泛地用于森林火灾监测、洪涝监测、森林采伐、沙漠化、土壤流失监测等。对于火灾监测，目前最常用的还是NOAAAvHRR数据。虽然空间分辨率低，但时效很高。例如1987年东北大兴安岭发生特大森林火灾期间，我国气象卫星和陆地卫星地面接收站每天提供火区范围、火势变化、火头位置移动、新火点出现以及扑火措施效果等方面的

7、信息，有力地支持了灭火指挥和灾后重建家园、恢复生态环境的工作。(4)野生动物的生境调查利用遥感技术对野生动物，特别是珍稀动物的生境调查一直是人们感兴趣的。一般而言，野生动物的栖息习性与地形、气候、植被等关系密切。根据特定动物的生境习性与各种环境因子的关系，利用遥感、GIS和模型技术可以分析野生动物的生境状况。遥感技术可以提供森林类型、林分状况及其变化信息、林分结构，如树冠密度、蓄积量等信息。例如，v．erlinden和Masogo(1997)利用遥感技术来研究有蹄类动物，如狷羚及鸵鸟生境的适宜性。WeierSetal(2004)利用遥感和GIS

8、方法进行了不同空间尺度下的生境调查、监测和评估。(5)为林业资源管理和决策支持系统提供数据支持为有效地经营和管理林业资源，建立管理和决策支持系统是必要