遥感技术及其在林业中的应用

谭小军

摘 要：20世纪90年代以来，遥感技术得到了突飞猛进的发展。遥感技术由于具有实时、动态、综合性强等特点，二十多年来，在林业中得到了广泛应用。本文简要介绍了遥感技术的概念、特点和林业遥感的概述，着重介绍了遥感技术在森林资源调查、动态分析、森林火灾预测、森林病虫害监测四个方面的应用状况，主要是关于应用具体内容和技术。

关键词：遥感技术；林业；森林资源

1 遥感技术的概述

1.1遥感技术的概念和特点

遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术。顾名思义就是“遥远的感知”。即在一定距离之外，利用探测仪器，从远处把目标的电磁波特性记录下来，并对这些信息进行加工处理，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。通常人们在习惯上根据遥感平台、遥感器的探测波段、工作方式和其应用领域的不同进行分类。遥感具有大面积的同步观测、数据的综合性和可比性、时效性与经济性等特点。遥感能进行大面积的同步观测，一帧地球同步气象卫星图像可覆盖1/3的地球表面。它的时效性主要表现在可以在短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，太阳同步轨道卫星（如NOAA气象卫星和FY-1气象卫星）可以每天2次对同一地区进行观测。

2 林业遥感的概述

七十年代时，遥感技术开始应用，由于其综合性、宏观性、时效性和经济性等特点，因而成为研究森林资源现状及其动态变化的理想手段。遥感技术在林业中的应用被称为林业遥感技术，是指通过卫星和飞机对林业资源进行实时动态地监测，形成各种数据和信息，并通过综合分析处理为林业决策和发展提供服务。在林业工作中最常用的是根据遥感平台分为航空遥感和航天遥感。

3 遥感技术在林业中的应用

3.1森林资源调查

3.1.1调查内容

森林资源是一种再生资源，具有一定的周期性。遥感主要调查森林的覆盖面积、龄级、郁闭度、树种的分布情况等。通过这些情况我们可以判断哪些是属于优势树种。森林资源调查是通过一定的调查方法，查清森林资源的数量和质量。了解森林的现状及消长状况，为林业工作的决策，发展规划及开展林业经营利用活动提供必要的基础数据。

3.1.2调查技术

对森林资源进行调查主要是利用航空像片和高光谱遥感数据，这个已经得到了广泛的应用。主要是研究航空像片，获取自己需要的东西。由于般空像片上的影像能够显示地物细，所以能按照林区区划所要求的林地分类因子准确地勾绘出林地轮廓，而后转绘成图。而高光谱遥感数据由于具有高分辨率和大量的光谱波段，可以识别树种、提取森林郁闭度信息。利用高光谱数据实行的混合光谱分解方法就可以将郁闭度这个最终光谱单元信息提取出来，合理而真实地反映其在空间上的分布。

3.1.3调查意义

通过调查，可以知道地球上乃至每个国家、每个地区森林的覆盖面积、郁闭度，树种的分布情况等，森林是生态平衡的重要支柱。对森林进行动态监测，可以及时反映森林面积、郁闭度、树种等森林数据的变化，有利于我们及时的调整林业管理和规划，使我们的生产生活变得更加丰富、充裕。航空像片所提供的地面信息，可以作为布设样地调查点和抽样实测的样地点的图面依据。也可以作为野外工作的行动向导，用最短的路线和较少的时间完成较多的工作量。

3.2森林病虫害监测

3.2.1监测内容

病虫害对森林资源的毁坏以及对林产品造成的损失是巨大的，往往超出我们的想象。因此预防森林病虫害必须及早发现，及时采取防治措施，这样才不会造成很大损失。遥感主要是监测植物的温度，来判断植物是否生病及严重程度。也可以从遥感数据中提取信息，分析病虫害的源地、灾情分布和发展状况等。

3.2.2监测技术

监测植物病虫害主要是用红外遥感和多光谱遥感。植物受到病虫害侵袭，会导致植物在各个波段上的波谱值发生变化。探测森林病虫害的原理是依据森林植物绿色叶子内部组织结构和功能的变异，而对光谱反射率有明显的影响，可以根据光谱反射率的差异在红外彩色片上的反映，对森林病虫害进行探测。用红外遥感和多光谱遥感技术能在肉眼还不能发现症状时探测植物病害，作出病害预报，以便采取防治措施，减少经济损失。如：森林病虫害在红外彩色图像上的色彩反映是由于色三角的感色规律，森林病虫害使红外反射降低，引起红色减少。假如红外彩色片上的红色完全消失，由兰绿二原色组合成青色，此时病虫害比较严重。如果彩色红外片红色成份越多，表明森林植物的生命力越旺盛。这样就可以用红外技术探侧树术健康与否。

3.3预测森林火灾

3.3.1預测内容

森林火灾是自然灾害中最为严重的一种，森林一旦发生火灾，不仅会使辛苦几十年培育的林木顷刻间化为灰烬，而且会对生态环境带来严重的负面影响。如果能及时监测、预报森林火灾，其带来的损失就会大大减小。遥感主要是预测火势强度、火头位置、火势发展方向及各种救火措施等。

3.3.2预测技术

探测火情方面所使用的遥感技术，主要利用飞机或卫星上安装的红外探火装置探测火灾。利用AVHRR图像和TM图像能准确定位森林火灾，包括火头位置、火势发展方向、各种救火措施的实际效果等重要信息，可为森林救火提供可靠依据[1]。由于森林分布面积大，再加上许多地方往往交通不便，难以达到，因此发现火情十分困难，而利用遥感技术可以大大提高监测火情的效果，及时发现火情，使人们及时控制火灾蔓延，扑灭森林大火，减少损失。通过近 20 多年的技术突破，我国逐步研究形成了基于卫星遥感数据的森林火灾监测应用方法与技术系统，初步建立了基于航天、航空、瞭望台（塔）以及与地面巡护相结合的森林火灾监测体系[2]。同时，还将海洋卫星技术等应用于我国森林火灾的预防、监测及扑救工作中。为扑救、指挥提供了可靠的数据保障和技术支撑。

总之，在林业上，遥感技术的应用是多方面的。遥感技术不仅能够提供信息还能获取信息与服务的手段，为林业建设决策提供监测与效益评价信息。更在今后的森林资源调查、动态监测、森林火灾预测、森林病虫害监测和数据更新方面，将形成一个新的林业遥感信息系统，由此看来其前景是十分广阔的。