基于中巴资源卫星数据的森林蓄积量估测研究

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1、农业与技术第33卷第12期2013年12月基于中巴资源卫星数据的森林蓄积量估测研究12蔡学成，杨政熙（1．贵州大学林学院，贵州贵阳550025；2.贵州省黎平县林业局，贵州黎平557300）摘要：用中巴资源卫星遥感数据，经过图像处理（包括图像的校正、图像的增强和图像的分类等），获取所需要的数据，结合少量地面实测样地资料，通过多元线性回归来建立森林蓄积量的数学模型，并用数学方法进行检验，使估测的精度达到要求，为林业生产和建设提供依据。关键词：中巴资源卫星；遥感；图像处理；森林蓄积量；回归分析中图分类号

2、：S771文献标识码：A森林蓄积量是指一定面积上存在的林木树干部分的总材蓄积量、1：1万比例尺地形图、DEM等。[1]积，它是反映一个国家或地区森林资源总规模的基本指标之1.4CBERS数据蓄积量估测因子的选择一，也是反映森林资源的丰富度、衡量森林生态环境优劣的影响蓄积估测的因子很多，传统的调查方法有郁闭度、龄重要依据。在众多的蓄积量测定方法中，传统的调查方法有组、树高、胸径、树种等因子，这些因子从地形图和遥感数据目测法、点抽样法、林分材积表法、平均木塔里夫法和单株中不能直接提取，因此不考虑。只考虑

3、能够从遥感影像和地形木抽样法。这些调查方法不仅费时、费力，而且需要大量的图以及DEM上可以直接提取的信息。工作经费。1.4.1遥感信息用航天遥感和地理信息为基础，估测森林蓄积，主要目遥感信息包括CBERS数据各波段的灰度值及灰度比值。的是在保证森林资源调查精度的前提下，最大限度地减少地面研究采用的是19.5m空间分辨率的CBERS-CCD遥感图像，从调查工作量，已有专家和学者用美国陆地资源卫星的TM遥感CBERS-CCD波段特征及植物波谱反射特性看，可能影响蓄积[2,3]图像进行了分析。本研究探索用

4、中巴资源卫星（CBERS）估测的遥感因子包括CCD数据的所有波段。遥感数据的灰度值和地理信息因子结合少量实测样地数据建立植被指数又称绿波指数，是由多光谱数据经线性或非线性[5]数学模型，直接估测森林蓄积量，从而最大限度地减少森林资组合构成能反映绿色植物生长状况及分布特征的指数。根据源调查中的外业工作量，达到精度高、成本低的目的，同时为植物的波谱反射曲线，绿色植物对可见光和近红外谱段截然不CBERS数据在国内的推广应用奠定基础，间接推动我国航天同的吸收和反射特性是植被监测的物理基础，可用于构造植被工业

5、的发展。指数。近红外波段对植被差异和长势反映敏感，指示植物光合1材料与方法作用能否正常进行；可见光波段被植被叶绿素强吸收，进行光[6]1.1研究区域概况合作用，是光合作用的代表性波段。植被指数与植物长势、研究区域为位于E108°31′04″～109°07′56″，生物量、覆盖度、季相变动都有很好的相关性，在构造比值波N25°45′05″～26°14′02″，属贵州省黔东南州的黎平、段时，可以将植被指数作为比值波段考虑。从江、榕江3县，是贵州省的主要林区和木材主产区。总面积通过比较分析，采用归一化植被

6、指数、比值植被指数和环2为10962.57km，平均山地区域面积比例为75.6%，平均森林境植被指数作为蓄积量估测的因子，对CBERS-CCD数据其组覆盖率达到71.6%，属中亚热带季风湿润气候区，气候条件优合波段分别为：B（4-3）/（4+3）、B4/3、B（4-3）。越，光热充足，年平均气温15～25℃，雨量充沛，适宜森林1.4.2地理信息植物生长，保持着良好的生态环境。境内最高海拔1698m，位植物的生长离不开水分和热量，而水热条件又和海拔、坡于榕江县西北部的平阳乡高岳山主峰，最低海拔148m

7、，位于向、坡度和坡位等地理位置密切相，因此参加森林蓄积量估测[4]黎平县东南部的地坪乡水口河出省界处。境内共辖66个乡镇，模型的主要地理因子应包括海拔、坡向、坡度和坡位等。这些总人口约113.41万。因子的信息可以从地形图上或DEM获得。1.2软硬件配置1.4.2.1海拔系统硬件：计算机（2GB内存，200G硬盘）；ContexA0海拔对林分生长有大的影响，在山区通常温度随海拔升高扫描仪；HPDesignjet500plus绘图仪；HP激光打印机。系统而降低、雨量随海拔升高而升高，因此应把海拔作为森

8、林蓄积软件：MAPGIS6.7；ERDASIMAGINE8.7；PHOTOSHOP7.0；量估测的主要地理因子。由于研究区域海拔在148~1698m间，SSPS11.5forWindows；OFFICE2003等。高差200m水热条件将有明显变化，按200m一个分段，分为1.3基础数据9个梯级，并按1~9分别赋值。贵州省黎平县、从江县、榕江县的中巴卫星遥感数据（20091.4.2.2坡向年12月CCD相机B1～B5波段数据）、实地调查取得的森林植物生长离不开光和作用，