森林资源调查技术与方法探析

2021-12-23 18:41韦仲斌
林业科技情报 2021年3期
关键词:样地激光雷达遥感技术

韦仲斌

(榆林市榆阳区林业和种苗工作站,陕西 榆林 719000)

随着人类社会的发展,我们生活的区域也在不断扩大,森林资源区域也在逐渐地减少,这在一定程度上也影响着森林资源的利用。由于人类活动和自然灾害的制约,森林资源的数量和生存环境也在不断受到破坏。森林资源的合理管理、森林的开发利用必须遵循生态环境的生长定律,这就要求对森林资源进行定期调查,以获取准确的调查数据。以森林资源现状为出发点进行分析归纳,才能有效地开展森林调查,促进森林资源的合理开发利用,完善森林资源调查勘查体系的建立。

1 森林资源的调查

人们常说:森林作为地球的肺,是人类生存的有力保障。因此,森林资源调查是保持森林可持续发展的有力措施,从而保证森林资源能够充分用于国家建设,提高其潜在的社会经济价值。森林资源调查大多采取随机抽样的方法对现有树种进行调查,在分析土壤、森林健康、采伐措施的过程中,具体问题具体分析,寻找解决方法。而随着现代科技的发展,科学技术水平有了很大的飞跃,传统的调查方法已经被现代科技所取代。目前卫星遥感、地面激光、无人驾驶飞机和电子经纬仪在林业调查中得到了广泛的应用,但在传统的森林调查过程中,主要是手工进行,通过携带卷尺、指南针等仪器,在森林抽样检验时,再根据抽样检验报告进行分析,判断当地森林资源的具体情况[1-3]。

2 森林资源调查的方法

2.1 样地实测法

样地调查法又称抽样调查法,其是通过森林资源区进行抽样调查,选取代表性的森林资源,通过计算分析得出森林资源开发的状况,进而判断整个森林开发状况。开展森林资源调查应注意以下两个方面:(1)科学合理地选择样地。取样范围应根据林区的实际情况确定,所选样地的边长、半径、面积要符合取样标准。此样地可以永久性设置为调查样地,既可以清楚森林资源的变迁,也可以确定未来森林的发展状况。(2)测量样地的面积。不同的调查类型对应不同的实地调查方法。对于“一类测量”,主要采用罗盘导线进行测量,并在固定的667m2标准区内分别进行测量。测量前将罗盘置于样地最中心,然后连接北、南、东、西四个方向对角线的长度确定测量位置,四个方向连接成一个正方形地块。与其他测量方法相比,该方法测量误差小,但费时费力。“二类测量”和“伐区作业调查”可采用标准地测量法和角规样地调查方法。根据每个木材尺度的直径选取11.55m×11.55m的正方形标准样地,对二元立木材积表的计算结果进行校核。角规样地调查法选取代表性样地,用横截面积系数为1.0的角规控制比例尺调查确定材料等级,分类登记,确定树木的直径、平均树高,参考室内木材产量的相关数据和计算结果,测量数据准确度高,更适合人工林,且操作简易,方便上手。

2.2 抽样技术

森林资源调查中的抽样技术是根据统计原理在一定的森林面积或特定的调查范围内对部分林木的状况进行检验,从结论中确定数据后,对整个调查的森林资源状况进行估计。该技术是森林调查工作中被广泛使用的技术之一,主要涉及调查环节和抽样方案的制定等,该方法还可以测量森林资源的面积和树木的实际生长情况,为树木的实际生长环境和生长质量提供准确的数据[4-6]。

2.3 估测法

在森林资源调查的早期阶段应对调查地区种植的树木类型进行抽样调查,包括林冠平均直径和树木平均高度的数据。为了有效地完成这项工作,可以采用航拍和航拍定量清查相结合的方法。但为了保证测量的准确性,必须采用特定数量的采样点进行检验,只有森林测量的准确率达到90%以上才能应用。

此外,卫星照片也可用于估算测量,但只有当空间分辨率达到3m时,卫星照片才可用于测量。卫星图片在估算工作中的应用要参照被调查地区森林的实际情况,在通过卫星遥感技术进行测量建立解译标志,对森林资源的数据和信息进行详细登记,并根据影响森林的具体问题进行解析,然后由工作人员反复核实,根据森林资源相关信息进行实证考察。

3 森林资源调查的技术

3.1 地基激光雷达技术

地基激光雷达技术是林冠测量技术,它可以通过高分辨率精准获取测量地区的各项数据,再根据相关大数据信息来了解所调查森林资源的开发状况。这种技术既可以减少人力,又可以节省时间,并且数据的准确度较高。这种方法的优点在于地面激光雷达技术能够提取单株树木的参数和林分参数等数据,具有极高的准确度,但并不可以直接得到木材质量、树龄等非结构参数数据。利用地质激光雷达技术在精确获取该区域的三维点云数据的同时也对调查区域的冠层结构的合理进行了精确的解析[7-9]。

3.2 林分结构研究

林分结构研究是森林资源动态调查的重要组成部分,可以有效地应用于地基激光雷达森林资源调查技术过程中。既可以有效避免了传统调查中林冠测量分析的误差,同时也可以提升冠层结构分析的准确度。然而在森林资源调查过程中,地基激光雷达技术对地形和森林矿物因子及其敏感直接影响到了所获得的参数的准确性。相关数据表明通过森林资源调查中多站拼接所得到数据是高于单站拼接所得到的数据,所以地形和资源分布对单站拼接的影响力相当大。因此多站拼接在实际应用中也越来越普遍,因为它将对森林资源进行更全面的整合分析。一些研究还表明地基激光雷达技术的单站检测率随着树木密度的增加而降低,而多站扫描拼接调查的检测率则为62%~100%[10]。

3.3 遥感技术

遥感技术是一种综合勘探技术。在森林资源调查工作中利用遥感技术可以有效地获取环境信息,取得良好的调查效果。遥感技术可分为空间遥感、地面遥感和航空遥感这三种。遥感技术在我国航测过程中得到了广泛的应用。与其他测量技术相比,遥感技术具有精度高、成本低等优点。南方集体林区采伐面积小,调查条件差,遥感技术在采伐面积调查中应用较少。

3.4 无人机航空测量技术

无人机航空测量技术是指现代无人机技术,它是发展森林样地调查中所得到的数字地面模型和数字正射影像,获取树冠、树高、面积、密度等实际数据所必需的技术。无人机调查有着穿透森林深处反复调查的能力,调查结果表明无人机调查的密度广,植被覆盖面区域大,也不会破坏森林资源,调查方法与结果准确度明显高于传统的森林资源调查的方法[11-12]。

4 结语

综上所述,森林资源调查工作的重要性不言而喻,随着现代化信息技术的不断发展,为了更好的满足林业调查的需求,促进森林资源的良性发展,必须要充分认识森林资源调查的重要性。相关人员要跟根据实际情况利用科学合理的调查技术和方法进行调查,然后结合我国森林资源的区域条件,加强森林资源调查工作的力度与成效,为森林资源的开发利用提供可靠依据,促进森林资源的可持续发展。

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