森林蓄积量高空间分辨率遥感估测理论与实现

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1、1研究意义与研究现状1．1研究背景1．1．1森林资源调查概述森林资源调查是森林资源管理的基础性工作。其目的在于为编制林业区划、规划、计划和编制森林经营方案，建立森林资源档案以及确定森林利用方案和森林采伐限额提，供基础资料和依据。其主要任务是查清森林资源的种类、结构、数量、质量分布，掌握资源消长变化的规律，客观反映自然、经济条件，进行综合评价，提出准确的森林资源调查材料、图面材料、统计资料和调查报告等。森林资源调查的主要任务是根据森林资源管理的需要获取森林资源的各种信息(包括森林、林木、林地、野生动植物

2、及其他自然环境因素等)，目前的调查专题有一类、二类、三类以及其它相关的专题调查(如荒漠化、湿地、森林防火可燃物资源调查等)。当前，森林资源调查工作已经成为各级林业主管部门实现森林经营管理现代化的重要措施。一类调查是以掌握宏观森林资源现状与动态为目的，以省为单位，以固定样地为主进行定期复查的森林资源调查，目前一类调查的调查因子与标准保持全国一致。二类调查是以国有林业局(场)、自然保护区、森林公园等森林经营单位或县级行政区划为单位，以满足森林经营方案、总体设计、林业区划与规划设计需要而进行的森林资源调查，

3、目前二类调查的调查因子与标准保持全省一致。由于一类调查和二类调查的目的和要求不同，两者的调查深度和广度也就不一样。一类调查的主要内容包括反映森林资源基本状况的地理空间因子，如地理坐标、地形地貌、海拔等；土地和林木权属，如土地利用类型与面积、立地条件、植被覆盖度等；林分因子，如森林类型、林种、蓄积量、树种、林龄、树高、胸径、郁闭度、森林更新等；动态变化因子，如森林生长量、枯损量、采伐量等。其目的主要是从宏观上掌握森林资源的现状和变化，在一般情况下，不要求落实到小地块，也不进行森林区划。当前大都采用以固定

4、样地为基础的连续抽样方法。固定样地不仅可以直接提供有关林分及单株树木生长和消亡方面的信息，而且由于它本身是一种有多次测定的样本单元，因此可以根据两期以至多期的抽样调查结果，对森林资源的现状，尤其是对森林资源的变化做出更为有效的抽样估计。二类调查的主要内容包括森林经营单位的境界线、各类林地面积、各类森林、林木蓄积、与森林资源有关的自然地理环境和生态环境因素、森林经营条件、前期主要经营措施与经营成效，以及通过专项调查获取的森林生长量和消耗量、森林土壤、森林更新、西安科技大学硕士学位论文病虫害等。它首先对林

5、业基层企业进行区划，包括营林区及林班或分场，其中林班是二类调查的资源统计单位；然后以适用的地图依据按区划的林班，设计调查方案和进行的路线；其资源调查主要是在划分小班的同时进行的目测与实测，小班调查内容、项目可根据需要和实际情况而定，一般调查重点是蓄积量；调查完成后主要成果必须满足编制经营方案以及林业区划或总体设计所需资料的要求，主要包括：地类面积、森林面积、用材林近成过熟林组成，树种蓄积，人工林及四旁树、经济林、竹林等资源数据和林相图、森林分布图等资料。由上文叙述可知：一类调查的调查单位是样地，而二类

6、调查的调查单位是小班。一类调查的总体资源是由样地资料分类扩大、合计得到，而二类调查的总体资源是由小班资料逐级汇总得到，它们的调查单位和总体资料的获得方法都是不一样的。然而我们也可以看到，虽然这两类调查存在很大的差异，但是其总的目的都是查清森林资源，它们在技术标准中的许多因子的名称和内容都是一致的，而且它们的调查过程也有很大的类似性。实际上，除了一类调查与二类调查以外，我国现有的森林资源调查种类繁多，还包括林业基层生产单位为满足伐区设计、造林设计和抚育采伐设计而进行的三类调查以及其它相关的专题调查(如荒

7、漠化、湿地、野生动植物、森林病虫害以及森林防火可燃物资源调查等)。不同专题、不同省区的调查差异很大，然而通过分析总结，它们同一类调查和二类调查一样，仍旧存在许多共同的需求(如需要对调查点进行定位、需要使用调查地图以及用到类似的调查因子类型等等)。1．1．2国内外森林资源调查概况由于人类社会目前正面临着巨大的生态环境危机。强化森林资源经营管理，实现林业的可持续发展，建设生态文明社会，己成为越来越多国家的共识。而森林资源调查作为森林资源管理工作的基础，在世界各国都得到了前所未有的重视。1．1．2．1国外森

8、林资源调查概况当前，世界各国森林资源调查工作的重点正由过去的以木材资源调查，转向对森林资源、土地退化、森林生态、森林健康、森林生物多样性和野生动植物，以及森林景观在内的多资源和多功能的森林生态综合调查。世界森林资源调查工作发展迅速，主要体现在手段和方法的多元性、信息时效性和成果的共享性。“3S”技术的发展和应用，为监测手段和方法发展提供了空间；遥感和通信等技术的创新和改进，有效地实现了对生态建设情况实时动态监测和评价；网络媒介的宣传和应用以及国际问交流合