小尺度森林郁闭度测定方法及应用

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基于4-Scale模型的人工林郁闭度遥感估

第４７卷　第１期２０２３年１月南京林业大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．１Ｊａｎ．，２０２３　收稿日期Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：２０２１０８２６修回日期Ａｃｃｅｐｔｅｄ：２０２１１０２８　基金项目：国家自然科学基金面上项目（３１８７０６２１，３１９７１５８０）。

　第一作者：何萍（２４１６６０３９５７＠ｑｑ．ｃｏｍ）。

通信作者：于颖（ｙｕｙｉｎｇ４４５８＠１６３．ｃｏｍ），副教授。

引文格式：何萍，于颖，范文义，等．基于４Ｓｃａｌｅ模型的人工林郁闭度遥感估测［Ｊ］．南京林业大学学报（自然科学版），２０２３，４７（１）：２３－３０．ＨＥＰ，ＹＵＹ，ＦＡＮＷＹ，ｅｔａｌ．Ｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔａｔｉｏｎｃａｎｏｐｙｃｌｏｓｕｒｅｂａｓｅｄｏｎ４Ｓｃａｌｅｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉｔｉｏｎ），２０２３，４７（１）：２３－３０．ＤＯＩ：１０．１２３０２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－２００６．２０２１０８０４５．基于４Ｓｃａｌｅ模型的人工林郁闭度遥感估测何　萍，于　颖，范文义，杨曦光（森林生态系统可持续经营教育部重点实验室，东北林业大学林学院，黑龙江　哈尔滨　１５００４０）摘要：【目的】为了寻找受区域影响较小、精度较高且鲁棒性较好的郁闭度遥感估算模型，采用４Ｓｃａｌｅ几何光学模型估算人工林树冠孔隙率及郁闭度。

【方法】选择内蒙古旺业甸林场和广西高峰林场为实验区，首先对４Ｓｃａｌｅ模型进行参数敏感性分析，模拟林分在不同敏感性参数下的树冠孔隙率Ｐｖｇ＿ｃ（树冠为刚体时的冠间孔隙率）和Ｐｖｇ（考虑树冠内部孔隙的孔隙率），建立Ｐｖｇ＿ｃ、Ｐｖｇ与敏感性参数的一一对应关系数据库。

郁闭度计算方法

郁闭度计算方法郁闭度是指森林内部的密度和覆盖度，是评价森林生长状态和生态环境的重要指标之一。

郁闭度的计算方法有多种，下面将介绍几种常用的计算方法。

一、样地法。

样地法是通过在森林中设置样地，利用样地内的植被信息来计算郁闭度。

具体步骤如下：1. 设置样地，在研究区内选择代表性的样地，一般为正方形或圆形，大小视具体情况而定。

2. 观测记录，在样地内进行植被调查，记录每种植被的数量和覆盖度。

3. 计算郁闭度，根据样地内植被的数量和覆盖度，利用数学公式计算出样地的郁闭度。

二、密度计数法。

密度计数法是通过在森林中设置样线或样带，对样线或样带上的植被进行密度计数，然后根据计数结果来计算郁闭度。

1. 设置样线或样带，在研究区内设置直线或带状样地，长度和宽度根据具体情况而定。

2. 密度计数，沿着样线或样带进行植被的密度计数，可以根据每个固定长度内的植被数量来计算密度。

3. 计算郁闭度，根据密度计数的结果，利用数学公式计算出样线或样带的郁闭度。

三、遥感技术。

遥感技术是利用航空摄影和卫星遥感图像，通过图像解译和数字图像处理来获取森林植被的信息，进而计算郁闭度。

1. 获取遥感图像，利用航空摄影或卫星遥感获取森林的图像数据。

2. 图像解译，对获取的图像进行解译，识别出森林中不同植被类型的分布情况。

3. 计算郁闭度，根据解译出的植被信息，利用遥感技术和地理信息系统（GIS）来计算郁闭度。

总结。

以上介绍了几种常用的郁闭度计算方法，每种方法都有其适用的场合和特点。

在实际应用中，可以根据研究的具体目的和条件选择合适的方法来进行郁闭度的计算。

通过准确计算郁闭度，可以更好地了解森林的生长状态，为森林资源的合理利用和生态环境的保护提供科学依据。

郁闭度计算方法

郁闭度计算方法
郁闭度是指森林中树冠之间相互遮蔽的程度，是衡量森林密度的重要指标。

正确计算郁闭度对于森林资源的合理利用和保护至关重要。

下面将介绍几种常用的郁闭度计算方法。

一、视窗法。

视窗法是一种简单直观的郁闭度计算方法。

具体操作步骤如下：
1. 在森林中选择一个代表性样地，设置一个面积为1m²的正方形视窗。

2. 将视窗对准天空，记录下视窗内被树冠遮挡的部分面积。

3. 根据记录的被遮挡部分面积，计算出视窗法下的郁闭度。

二、摄影法。

摄影法是通过拍摄森林的照片，然后利用图像处理软件进行分析计算郁闭度的方法。

具体操作步骤如下：
1. 在森林中设置代表性样地，拍摄该样地的照片。

2. 将照片导入图像处理软件，进行图像分割和树冠面积计算。

3. 根据计算出的树冠面积，结合样地的实际面积，计算出摄影法下的郁闭度。

三、测距法。

测距法是利用测距仪和罗盘进行测量，通过三角测量原理计算郁闭度的方法。

具体操作步骤如下：
1. 在森林中选择一个代表性样地，确定一个基准点。

2. 利用测距仪和罗盘测量基准点到各个树木的距离和方位角。

3. 根据测量数据，利用三角测量原理计算出各个树木之间的距禩和遮挡关系，进而计算出测距法下的郁闭度。

以上介绍了三种常用的郁闭度计算方法，每种方法都有其适用的场景和具体操作步骤。

在实际应用中，可以根据森林的具体情况选择合适的计算方法，并结合实地调查和数据分析，得出准确的郁闭度数据，为森林资源的管理和保护提供科学依据。

森林郁闭度测定方法探讨与展望

ｄｅｎｓｉｔｙ，ｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇａｎｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅ
第３７誊第１期内蒙古林业调查设计 ‘ ’ 。。０兰。。。笙－。。。－＿。。＿＿＿＿・＿＿－＿＿＿－・＿・＿＿＿＿＿＿＿＿＿－＿＿・＿＿・－・＿＿＿＿＿＿＿＿・＿＿＿＿－＿翌＿＿呈＿。！－。！＿２－旦曼竺￡竺！！翌箜皇壁！２翌
ｒａｔｉｏｎａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｅｓｔｒｙａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｏｒｅｓｔｃａｎｏｐｙｄｅｎｓｉｔｙ；ｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ；ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
１郁闭度及其相关概念
于林分中树冠的投影面积之和【３１。
在生态学应用中，植物盖度是指植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，这与林分郁闭
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｅｓｔｃａｎｏｐｙｄｅｎｓｉｔｙｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｅｓｔｓｕｒｖｅｙｆａｃｔｏｒ，ｗｈｉｃｈｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｆｏｒｅｓｔｒｙａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｔｅｘｔｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｃｅｐｔｏｆｃａｎｏｐｙ

郁闭度及其测定方法

郁闭度及其测定方法郁闭度及其测定方法2010-05-21 16：24郁闭度及其测定方法郁闭度是森林资源调查中的一个重要调查因子, 也是一个反映森林结构和森林环境的重要因子。

在森林经营管理中, 郁闭度作为小班区划、确定抚育采伐强度的重要指标, 并成为通过遥感图像进行森林蓄积量估测不可或缺的因子。

郁闭度也是判定森林的重要因子, 我国《森林资源规划设计调查主要技术规定》中规定有林地的技术标准为郁闭度0.2 以上( 包括0. 2),FAO 对森林的定义也要求郁闭度大于10%,森林的判定需要更为准确的郁闭度测定。

然而, 长期以来, 郁闭度的基本内涵与调查方法却没有受到足够的重视, 存在着概念模糊、测定方法粗放等问题, 不能满足林业生产与生态建设的需要。

郁闭度是描述森林生态系统的状态与环境指标的最重要的特征之一。

近年来, 与郁闭度及其测定方法研究与应用相关的森林经营管理与生态研究不断深入, 郁闭度也受到更多的关注与重视。

郁闭度在水土流失、水源涵养、林分质量评价、森林景观建设等方面得到广泛的应用, 并应用于林中光照研究、幼苗形态与解剖的影响、与溪流温度相关的森林经营管理、反映垂直和水平森林结构的林冠多样性指数、与野生动植物生境相关的森林经营管理如在斑点猫头鹰、鹟鸟栖息的森林管理等方面。

同时,随着研究和应用的深入, 对于郁闭度概念的认识、调查方法与仪器等的研究也在不断地完善和发展。

但是, 国内对郁闭度的基本内涵、测定方法与仪器等方面的研究报道甚少, 在一定程度上制约了林业生产与生态研究的发展。

郁闭度是反映林分结构和密度的重要指标。

由于应用领域与目的不同, 与郁闭度相近或相似的概念很多,但概念的内涵并不明确, 在某些情况下会造成混淆甚至错误。

在林学与生态中, 从用途与调查方式上来看,与郁闭度相关的概念主要有盖度(coverage) 、透光孔隙度(canopy openness) 、林冠密度(canopy density) 、林冠开阔度(canopy openness)等。

郁闭度及其测定方法

郁闭度及其测定方法郁闭度及其测定方法2010-05-2116：24郁闭度及其测定方法郁闭度是森林资源调查中的一个重要调查因子,也是一个反映森林结构和森林环境的重要因子。

在森林经营管理中,郁闭度作为小班区划、确定抚育采伐强度的重要指标,并成为通过遥感图像进行森林蓄积量估测不可或缺的因子。

郁闭度也是判定森林的重要因子,我国《森林资源规划设计调查主要技术规定》中规定有林地的技术标准为郁闭度0.2以上(包括0.2),FAO对森林的定义也要求郁闭度大于10%,森林的判定需要更为准确的郁闭度测定。

然而,长期以来,郁闭度的基本内涵与调查方法却没有受到足够的重视,存在着概念模糊、测定方法粗放等问题,不能满足林业生产与生态建设的需要。

郁闭度是描述森林生态系统的状态与环境指标的最重要的特征之一。

近年来,与郁闭度及其测定方法研究与应用相关的森林经营管理与生态研究不断深入,郁闭度也受到更多的关注与重视。

郁闭度在水土流失、水源涵养、林分质量评价、森林景观建设等方面得到广泛的应用,并应用于林中光照研究、幼苗形态与解剖的影响、与溪流温度相关的森林经营管理、反映垂直和水平森林结构的林冠多样性指数、与野生动植物生境相关的森林经营管理如在斑点猫头鹰、鹟鸟栖息的森林管理等方面。

同时,随着研究和应用的深入,对于郁闭度概念的认识、调查方法与仪器等的研究也在不断地完善和发展。

但是,国内对郁闭度的基本内涵、测定方法与仪器等方面的研究报道甚少,在一定程度上制约了林业生产与生态研究的发展。

郁闭度是反映林分结构和密度的重要指标。

由于应用领域与目的不同,与郁闭度相近或相似的概念很多,但概念的内涵并不明确,在某些情况下会造成混淆甚至错误。

在林学与生态中,从用途与调查方式上来看,与郁闭度相关的概念主要有盖度(coverage)、透光孔隙度(canopy openness)、林冠密度(canopy density)、林冠开阔度(canopyopenness)等。

郁闭度

分类
郁闭度有水平郁闭度和垂直郁闭度之分。水平郁闭度是指一个林层的郁闭度，同龄纯林或单层林常构成水平郁闭，形成水平郁闭度。垂直郁闭度是指二个及二个以上林层在垂直方向上产生的郁闭度。它只存在于复层林中。
分级
在较早期的林分调查中，郁闭度通常采用分级的概念，即把郁闭度分为无林、低、中、高四个等级，对应树冠的闭合程度如下：
样线法考虑的是树冠长度，而没有考虑到树冠内的空隙对郁闭度的影响，因此，会产生一定误差。
样点法样点法与样线法类似，在矩形样地对角线或者圆形样地从磁北向开始过圆心相互夹角120°的三条线上，每隔2m设一个观测点，在观测点抬头仰望或者利用观测管观测是否有树冠遮蔽，如果有，则计一个郁闭点，然后用对角线或三线上累计的郁闭点数除以总观测点数得到郁闭度值。
郁闭度是与树冠大小直接相关的一个参数，因此，调查季节极为重要，尤其是北方落叶树木。很明显，初春树木刚刚放叶和盛夏枝叶茂密时调查郁闭度其结果肯定存在差异。因此，郁闭度调查宜选择在一年中树冠相对稳定的时期进行。
如果样地内包含2个以上地类，郁闭度应按对应的有林地或疏林地范围来测算。对于实际郁闭度达不到0.20，但保存率达到80%以上生长稳定的人工幼林，郁闭度按0.20记载。
郁闭度
森林中乔木树冠遮蔽地面的程度
01 概念
03 分级 05 测定方法
目录
02 分类 04 调查方法 06 与林火
郁闭度指森林中乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积（冠幅）与此林地（林分）总面积的比，它反映林分的密度。（注：城市绿化面积也是指总冠幅比上城市总面积）。
郁闭度是反映森林结构和森林环境的一个重要因子，在水土流失、水源涵养、林分质量评价、森林景观建设等方面有广泛的应用。在森林经营中郁闭度是小班区划、确定抚育采伐强度、甚至是判定是否为森林的重要因子。郁闭度可以反映树冠的闭锁程度和树木利用生活空间的程度。

提取林分郁闭度信息的几种遥感方法

林业界利用航片进行森林测量提取森林信息巳久，既使今天的森林调查也不例外，利用航片进行森林测量主要是测量有关森林调查中的各项数量化因子，主要包括二个方面：一是林分ｆ、因子，，班）Ｊ包括林分面积、郁闭度、林分平均高度、林分生长量、林木株数和林分蓄积等，二是单个立木因子，包括立木高度、冠幅、胸径、立木高度生长量、幅生长量等。冠引入数字摄影测量的光束法空中三角测量理论，一方面可以对航片进行正射纠正，进而生成影像地图，另一方面，以对前面所说的各可项数量化因子进行测量。对于我国目前进行的蠢林调查工作而言，外业工作量很大，大部分调查数据要经过地面调查得到，浪费人力，物力，财力，利用空中三角测量理论与技术、３ ” “ ｓ理论与技术和其它相关精密仪器等对林业调查中的些因子进行测量，是解决这些矛盾的有效途径之一，充分发挥航片的作用，特别是航片的测树作用，使大部分调查数据从航片上取得，少量的地面调查作补充和验证，则可大幅度减少外业工作量和调查费用，提高调查速度，降低调查成本，发展“ 是精准林业” 的有效方法之一。目前。西方大多数发达国家利用航片在林业制图和林业测量方面应用摄影测量理论与技术和 “Ｓ等技术，３” 取得了很好的效果。林分郁闭度是林分树冠投影面积对林地总面积的比。值它不仅是一个经济指标，更多地表现为一个林业综合评价指标，一个生态指标。具体的说，对郁闭度的测量即可以方便森林经济效益、生态效益的评价，叉可以有效控制森林火灾。随着社会的进步．人们认识到森林是陆地最大的生态系统。森林效益不仅表现在经济方面，而且更重要地表现在生态方面和社会方面，人们对森林郁闭度的重视程度越来越高了，因此，如何简洁且高效的提取林分郁闭度日渐成为学术界及林业部门所关心的技术。下面我们从常规方法和高光谱遥感方法简要介绍郁闭度的提取方法。首先，们可以通过航片影像的灰度变化我提取林分郁闭度的信息，林分中有林地和无林地的灰度值从总体上讲是有明显区别的，特别是在东北地区受纬度和太阳高度角的影响，小面积的林中空地总是较树冠部分暗，大面积的林中空地总是较树冠部分亮。根据影像光学特征，常用的方法是通过边缘提取技术提取出林木的树冠外围轮廓或者林中空地的轮廓。从林分的直方图信息里，我们可以确定一个阈值，阈值的确定应处于灰度变化比较明显的地方，即有林地与无林地的亮度值区分的地方。不同的林地其阈值也不相同。较合理的确定方法是确定图像中无林地中像元亮度值的变化范围，以确定一个平均阈值，进而按照像元所占的比重来估｛琳分郁闭度。假定有林地像元数为ｎ，１１

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关键词：郁闭度；缓冲区法；ＧＩＳ
Ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｓｍａｌｌ－ｓｃａｌｅｆｏｒｅｓｔｃｒｏｗｎｃｌｏｓｕｒｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ／／ＲＥＮＤｅｚｈｉ．ＧＥＬｉｗｅｎ．ＬＵＯ
，
一一ຫໍສະໝຸດ ”，等．北美栎树引种试验研究 … ．林业科
… 一 … … … … … 。
－
ｏｏ５，１９（１）：３０
３４
种，春季全树开满白色小花，秋季叶片变成红色或粉色，并结满小果，是良好的园林观赏树种，尤其适合作秋色叶树种点缀园林，而且该树种生长速度快，耐干旱贫瘠，抗寒能力较强，可广泛应用于公园、绿地、庭
［５］陈添基几种优良桉树引种试验初报［Ｊ］＿粤东林业科技，２００６（２）：１１ — １３．［６］刘欣颖，吕松，王忆，等．苹果种质资源对苹果树蒯兰病抗性评价［Ｊ］＿果树学报，叭，（）：８４３－８４８．
（责任编辑
田亚玲）
小尺度森林郁闭度测定方法及应用
任德智，葛立雯，罗大庆
（１．西藏农牧学院高原生态研究所，西藏林芝８６００００；２．西藏林芝森林生态系统定位研究站；３．毕节市农业科学研究所）
摘要：郁闭度作为反映树冠闭锁程度、树木利用生活空间程度、森林结构及森林生长状况、生长环境等的重要因
ｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ（ＧＩＳ）ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｄｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂｕｆｆｅｒａｎａｌｙｓｉｓ
子之一。郁闭度的快速、准确测定一直以来都是学者们探讨的热点，但是，目前的郁闭度测定方法大多在工作量、
精度与成本间无法兼顾。因此，提出一种基于地理信息系统（ＧＩＳ）缓冲区分析功能进行郁闭度定量求算方法（简称 “ 缓冲区法” ），通过与树冠投影法实测的郁闭度特征进行方差分析，结果表明，缓冲区法与树冠投影法实测的郁闭度和树冠垂直投影图形状之间均无显著差异。
．．
春等 ‘ 梨小食 ‘ 虫研究进 ¨ －北方园艺 ’
ｆ９］马淑娥梨锈病发病规律及防治技术研究［Ｊ］．中国果树，１９９８（１）：１６ — １８
．
农业科学，２００８，３６（１８）：７６６７ — ７６６９，７８０７・
Ｄａｑｉｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｎｏｐｙｃｌｏｓｕｒｅｈｅｌｐｓｐｒｅｄｉｃｔｖｏｌｕｍｅ，ｓｔａｎｄｄｅｎｓｉｔｙ，ｃｒｏｗｎｗｉｄｔｈａｎｄｃｒｏｗｎｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｆｏｒｅｓｔ
ｓｔａｎｄｓ．Ａｃｃｕｒａｔｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｃａｎｏｐｙｃｌｏｓｕｒｅｈａｓｂｅｅｎａｌｓｏｂｅｃｏｍｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｏｒｅｓｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｓｔｌｙａｎｄｌａｂｏｒ — ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ．ＡｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｃａｎｏｐｙｃｌｏｓｕｒｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｂｕｆｆｅｒａｎａｌｙｓｉｓｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａ —
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‘ 贵族 ’ 和‘ 新布拉德福 ’ 豆梨表现良好，观赏性高，从
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［３］李祝成，陈勤，何宗能，等・豆梨丰产稳产栽培技术… ・中国热带２
，
合考虑堡：． Ⅱ 十曼塑【＝量４适宜本地引种栽培。北美豆梨为先花后叶树 ” ￣
院、路边和休闲场所的美化。
参考文献
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