森林资源设计调查中蓄积量遥控估测方法应用

2012年第O2期 

(总第264期) 吉林农业 

JILIN AGRICULTURE NO.02.2012 

(CumulativetyNO.264) 

森林资源设计调查中蓄积量遥控估测方法应用 

覃真坤 

(百色市白林林场,广西百色533000) 

摘要:森林资源规划设计调查的目的是查清某一地区内的森林资源的种类、数量、质量的变化,从而进行细致的森利资源分 

析,为指定区域国民经济的发展规划以及林业发展规划提供数据依据,因此探索一种科学准确的方法就显得尤为必要。蓄积量遥控 

估测方法,是在综合运用RS、GIS和GPS技术,结合少量地面调查样地资料,建立森林蓄积量估测方程来估测森林蓄积量,以期最大 

限度地减轻地面调查工作量,已成为森林资源调查领域关注的热点问题。 

关键词:森林资源调查:蓄积量遥控估测方法;应用 

中图分类号:¥757.27 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-02—0173-2 

1森林资源规划设计调查的内容及实际意义 

森林资源规划设计调查是根据大型国有林场自然保护区以及 

森林公园等森林经营单位或者是以行政区划为单位,满足森林分 

类经营,编制经营方案,为科学培育有重点的保护以及科学合理 的利用森林资源而进行的森林资源调查。 

通过森林调查可以清晰的掌握森林资源的种类,较为全面的 

了解森林资源的保有数量,综合反映出森林的质量等其他因素的 

变化,通过进行森林资源综合评价,从而得出全面准确的调查结 

果。根据此结果可以为本区域制定国民经济发展规划和区域内林 

业发展规划提供科学的数据支持,还可以有效的为森林生态效益 

补偿以及森林资源产业化管理提供重要的、科学的经营依据。调 

查的方法直接影响着调查结果的准确性,积极探索科学的、合理 

的调查方法,是进行森林资源规划设计的重要前提,在蓄积量调 

查中使用遥控估测方法是近年来总结出的一条较为实用的调查方 

法。 

2蓄积量遥控估测方法应用实例 

2.1森林蓄积量调查的意义及内容 

森林蓄积量是衡量某一地域内森林健康状况的重要标志,也 

是各级政府掌握本区域内森林资源状况的主要途径。关于森林蓄 

积量调查方法的研究是森林资源规划设计调查中研究的重点。 

2.2靖西县通过遥控估测方法对蓄积量调查应用的实例 

森林资源规划设计调查工作由靖西县林业局组织,广西百色 

市林业勘察设计院调查并负责内业统计工作。靖西县林业局从局 

本部和乡镇林业站,以及林场抽调技术人员,与广西百色市林业 

勘察设计院组成调查队,具体负责森林资源规划设计外业调查; 

外业调查质量检查工作由靖西县林业局组织,县林业局抽调技术 

人员组成外业调查质量检查组。森林资源规划设计调查外业工作 从2009年5月全面铺开,至2009年11月20日结束。内业统计、图件 

绘制、报告编写工作从2009年11月21日开始,至20lO年5月完成。 本次森林资源规划设计调查和统计范围是:靖西县行政区域 

范围内所有土地面积,包括集体林区、农场、林场等森林经营单 

位。调查的目的是理清森林经营区划系统,同时核实各经营单位 

的界限,调查各类林地的保有面积,各类森林和林木的蓄积,相 

关自然地理环境和生态环境因素,分析森林经营效果,计算森林 

生长率,总体蓄积量控制精度在85%以上,应用遥感技术和地面小 班调查相结合的方法进行调查。以近期高空间分辨率航天遥感数 

据为基础,采用图像分割技术,自动区划小班,编制外业调查工 

作手图;按小班调查法,实地修正工作手图,并进行调查、测定 

和记录各项调查因子:建立森林分布空间数据库,采用扫描自动 

辨识方法录入小班调查数据,建立小班属性数据库;采用《广西 

森林资源规划设计调查数据分析系统》统计、打印资源统计表, 

通过《森林资源管理系统(FR ̄IGIS)》编制各种调查成果图;建 立基于GIS的森林资源数据库。 

蓄积调查以小班为单位,通过布设角规观测点,分别树种测 

定每个角规观测点的公顷断面积(取角规系统为1.0)、平均树 

高、平均胸径等调查因子;采用算术平均法计算小班平均公顷断 面积,精确到0.1m。;采用公顷断面积加权法计算各树种平均树 

高、平均胸径,平均树高调查精确到0.im、平均胸径调查精确到 

0.1cm。单株林木起测胸径为≥5.Ocm,小班林分林木起测点为小 

班林木平均胸径t>5.Ocm。蓄积计算依据《森林调查手册》(广西 

林业勘测设计院和广西农学院林学分院编制)和《广西速丰桉数 

表》,采用《广西森林资源规划设计调查数据分析系统》进行计 

算和统计。 

总体蓄积量抽样控制根据靖西县石山地多,森林资源较少 

的特点,采用回归估计方法进行总体蓄积量抽样控制。全县有 

蓄积小班数为17010个,总体平均值为47.5m ,总体变动系数为 149.0%,计算出应抽样本数为237个,考虑保险系数后抽取的 

样本总数为260个小班。经计算,总体特征值如下:全县活立 木总蓄积量抽样精度为91.85%,总体活立木蓄积量估计中值 

2527082m。,估计区间为232i125 ̄2733039m。。全县小班调查蓄积 

量汇总数为2378309m。,位于抽样估计区间内,小班调查数据可 

靠。 

定义森林资源调查质量评价函数为: 

胁 ’ … 

式中:a (i)一禁错因子;a (j)一容错因子 

设某一有限容错因子的调查值为x(k),其相应的检查值为 

x (k),最大允许误差为d。(k),当调查值的相对误差大于最大允许 

误差时,认定该因子的调查质量是不合格的,此时给定其量化值 

为100,于时定义有限容错因子的评价子函数为 

d(k)>do(k) (k=1,2,…一,1) 

d(k) do(k) =I,2,…。 ,I) 

式中: ( )=I ( )一 ( )I×100/x (七) 

用合格率来考察其调查质量情况。设某项一般容错因子包含 的调查因子的个数为n (x),其中合格的调查因子个数为n’ (x), 

. ̄lJn’ (x)≤n (x),此时可定义一般容错因子的质量评价函数为 

Sz(O=1oo一州(x)x100the(x)) 

1 0 at∞=av.vI; ……,5 ,‘曲。{l0o—t羔 (七'+ ^ }) 国: Ⅵ:l工…..,5 t 如畦 l—I

 式中:wk_一第k项有限容错因子的权重; 

W 一第l项一般容错因子的权重。 

M 肌 , =o-7-l,Ⅳl £ +o.3・l, ・艺 ∞ 

扣I 问 

式中:f;(x)一第i个林地小班的质量评价值。 

f (x)一第j个非林地小班的质量评价值; 

N1一被检查的林地小班个数; 

N2一被检查的非林地小班个数; 

设参与调查的调查员共为n个,总体的小班数为m个,第k个调 查员的质量评价值为F 。‘ ,其所完成的调查小班数为m ,显然, 

,一 村 lq #∑,,, ^_l (3)调查总体质量评价函数为 

n ,∞=∑ <曲・( /∑ )) 

t・Il 露--I 

按照森林资源调查质量评价函数,采用广西林业勘测设计 

院研制的小班调查质量检查评定软件进行处理,分别小班、调查 

员和调查总体计算质量评定指标。对于小班、调查员、总体的调 

查质量评价,习惯上用质量等级进行表示,其质量等级评定标准 

是: 

f(x)/F’(x)/F(x)≥9o_-小班/调查员/总体的调查质量等级为 

“优”; 

75≤f(x)/F’(x)/F(x)<90一小班/调查员/总体的调查质量 

等级为“良6O≤f(X)/F’(x)/F(X)<75一小班/调查员/总体的调 

查质量等级为“合格”; 

f(x)/F’(X)/F(x)一小班/调查员/总体的调查质量等级为 “不合格”。 

3总结 了解森林资源的保有数量,综合反映出森林的质量等其他因素的 

变化,通过进行森林资源综合评价,从而得出全面准确的调查结 果。新一代陆地资源卫星T M资料在空间分辨率、光谱分辩率和 

信息量等技术指标上都有很大的改进与提高,使航天遥感技术在 

林业生产中更接近于实用化,2O世纪7O年代以来,遥感技术被引入 中国,中国的遥感事业有了长足进步。如何利用RS、GIS和GPS技 

术,结合少量地面调查样地资料,建立森林蓄积量估测方程来估测 

森林蓄积量,以期最大限度地减轻地面调查工作量,已成为森林资 

源调查领域关注的热点问题。 

参考文献 [1】陆灯盛,游先祥.遥感技术在资源环境中应用的现状及趋 

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【2】张和平,柴渊.卫星图像的精几何校正[J】.电力勘 

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法[J】.分析科学学报,1996,(04). 

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【9】杨元喜.等价权原理——参数平差模型的抗差最小二乘解 

….测绘通报,1994,(06). 

[10】程弘,李福林.航天遥感技术在森林资源调查中的应用研 

究【J】.甘肃林业科技,1995,(02). 

通过森林调查可以清晰的掌握森林资源的种类,较为全面的 院, 作者简介:覃真坤(1971一),男,壮族,百色市林业设计 研究方向:森林资源规划设计调查。 

2.3桉树的护路绿化林带 

由于桉树生长速度较快,对生长环境要求不高,非常适宜作 

为护林路在道路两旁进行营林,同样在发挥其良好生态效益的同 

时,发挥着较为明显的经济效益。 

2.,桉树的生态景观林 

桉树可作为园林景观的价值在景观建设方面广泛存在,以桉 

树的景观建设为目的在城市园林绿化以及城市森林建设两个方面 

都较为常见,在对城市起到装扮作用的同时,对净化城市空气, 

为城市居民提供一方净土的作用日益显现。 

3桉树作为生态林发展的优势 

桉树较我国原有的一些针叶林相比,具有明显的作为生态 

林发展的优势,首先,其生长的速度较快,能够迅速的对林地进 

行覆盖,很快的进入生态效益发挥阶段;其次,由于其基因的多 

样性,可以同多种生物共生,还有,作为生态林其生态效益和经 

济效益均较为显著,可以减轻国家在发展生态林过程中的经济压 

力,使林农以及业主共同受益;再加上其对条件选择的宽泛性以 

及抗虫抗病不至于因为病虫害防治造成次生污染。综合决定了桉 

树作为生态林发展的明显优势。 

4桉树营林的市场前景及制约因素 

桉树是纸张的重要原材料,我国是纸张的重要生产与消费的 

大国,纸张及其原材料进口数额巨大,但木浆生产发展缓慢,尽 快通过国内的营林技术的提高解决用纸木材供需不平衡的矛盾, 

为发展桉树提供了巨大的市场机遇和市场保障。我国林地资源非 

常广泛,适宜桉树生长的区域较大,国家和政府制定了多项优惠 

政策,均为桉树的发展提供了良好的环境。但是,长期以来,我 

国的农户经营政策多以单一农户分散承包形式为主,很难实现桉 

1 74 JILIN AGRICULTURE 树的大面积种植,同时我国林业税费相对繁重,极大的阻碍了桉 

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森林资源规划设计调查方法研究

森林资源规划设计调查方法研究

森林资源规划设计调查方法研究

森林资源规划设计是指对森林资源开发利用进行科学规划和设计,考虑到资源的可持续利用、生态环境保护和社会经济效益最大化的原则,制定合理的开发利用方案和管理措施。为了进行森林资源规划设计,需要进行调查方法的研究,以获取准确的数据和信息作为决策的依据。本文将围绕森林资源规划设计调查方法展开研究,具体包括调查目的、调查内容、调查方法和调查工具等。

一、调查目的

调查目的是指进行调查的初衷和目标,即希望通过调查获得什么样的信息和数据。在森林资源规划设计中,调查的目的可以有以下几个方面:

1.了解森林资源的种类、分布、数量和质量状况,为资源的合理利用提供基础数据。

2.掌握森林生态系统的结构和功能,评估生态环境的状况,为生态保护和恢复提供依据。

3.了解森林利用现状和发展趋势,分析资源的供需状况,制定合理的利用方案和管理措施。

4.调查森林资源利用对社会经济的影响,评估资源利用的经济效益和社会效益。

二、调查内容

调查内容是指需要进行调查的具体内容和范围。在森林资源规划设计中,调查内容可以包括以下几个方面:

1.森林资源的种类和分布:调查森林的树种组成、面积分布和空间分布规律。

2.森林资源的数量和质量:调查森林的蓄积量、林龄结构、生长速度、健康状况等。

3.森林生态系统的结构和功能:调查森林的物种组成、生境类型、生物多样性等。

4.森林资源的利用现状和发展趋势:调查森林的利用方式、面积和产量、耗材量等。

5.森林资源利用的经济和社会效益:调查资源利用过程中的产值、就业、税收等。

三、调查方法

调查方法是指进行调查的方式和手段。在森林资源规划设计中,可以采用以下几种常用的调查方法: 1.实地调查:通过实地走访、观察和测量,直接获取森林资源的相关信息。通过测量树木的直径和高度,计算蓄积量和生长速度。

森林资源规划设计调查主要技术规定-福建林业调查规划院

森林资源规划设计调查主要技术规定-福建林业调查规划院

森林资源规划设计调查主要技术规定

福建省林业调查规划院 森林资源规划设计调查主要技术规定

第一章 总 则

第一条 调查目的与任务

为了统一全国森林资源规划设计调查的技术标准,规范调查范围、内容、程序、方法、深度和成果等技术要求,依据《中华人民共和国森林法》第十四条、《中华人民共和国森林法实施条例》第十一条、第十二条等制定本规定。

森林资源规划设计调查(简称二类调查)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域为调查单位,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。其主要任务是查清森林、林地和林木资源的种类、数量、质量与分布,客观反映调查区域自然、社会经济条件,综合分析与评价森林资源与经营管理现状,提出对森林资源培育、保护与利用意见。调查成果是建立或更新森林资源档案,制定森林采伐限额,进行林业工程规划设计和森林资源管理的基础,也是制定区域国民经济发展规划和林业发展规划,实行森林生态效益补偿和森林资源资产化管理,指导和规范森林科学经营的重要依据。

第二条 调查范围与内容

一、调查范围

森林经营单位应调查该单位所有和经营管理的土地;县级行政单位应调查县级行政范围内所有的森林、林木和林地。

二、调查内容

(一)调查基本内容包括:

1.核对森林经营单位的境界线,并在经营管理范围内进行或调整(复查)经营区划;

2.调查各类林地的面积;

3.调查各类森林、林木蓄积;

4.调查与森林资源有关的自然地理环境和生态环境因素;

5.调查森林经营条件、前期主要经营措施与经营成效。

(二)下列调查内容以及调查的详细程度,应依据森林资源特点、经营目标和调查目的以及以往资源调查成果的可利用程度,由调查会议具体确定:

1.森林生长量和消耗量调查; 森林资源规划设计调查主要技术规定

汉中地区林业案件中林木蓄积几种调查方法的探讨

汉中地区林业案件中林木蓄积几种调查方法的探讨

汉中地区林业案件中林木蓄积几种调查方法的探讨

林木蓄积是指在一定面积范围内,林木的生物质量总和,是衡量林木资源量的重要指标。在进行林业案件中,为了准确评估损失和破坏的程度,需要对林木蓄积进行调查。本文将探讨一下汉中地区林业案件中林木蓄积的几种调查方法。

第一种方法是样地调查法。样地调查法是在森林中选定一定的面积作为样地,通过对样地内林木的调查,综合计算得出样地内林木蓄积,再根据样地的面积和整个调查范围内的样地数,得出整个调查区域的林木蓄积。这种方法能够比较准确地评估林木蓄积,但是需要在整个调查区域内设置大量的样地,耗时耗力。

第三种方法是遥感调查法。遥感调查法利用卫星影像和遥感技术获取林木的信息,然后通过遥感图像的解译和数字化处理,得出林木蓄积。这种方法无需进行实地调查,大大节约了人力和时间成本。但是由于遥感技术的限制,无法获取到林木个体的具体信息,只能获得整体的林木蓄积。

汉中地区林业案件中林木蓄积的调查方法可以采用样地调查法、统计调查法和遥感调查法。在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的方法,综合运用多种方法,以提高林木蓄积的准确性和可靠性。

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

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。林冠的投影面积与林地面积之比称为郁闭度,其可以反映树冠的闭锁程度和树木利用生活空间的程度。由于树冠重叠,调查时要注意到林冠的投影面积并不总是等于林分中树冠的投影面积之和。

卫片估测法在森林资源调查中的关键技术环节与难点分析

卫片估测法在森林资源调查中的关键技术环节与难点分析

第31卷第4期 2008年8月 内蒙古林业倜查设汁 Inner Mongolia Forestry Investigation and Design vo1.31.No.4 August.2008 

森林经营 

文章编号:1006—6993(2008)04-0036—03 

卫片估测法在森林资源调查中的关键 

技术环节与难点分析 

杨春涛 

(国家林业局大兴安岭林业调查规划设计院,黑龙江加格达奇165000) 

摘 要:卫片估测凋查整个工作流程包括5大步骤:建立目视解译标志及小班区划、试卫片估测调查、正式卫片 

估测调查、实地验证、实测回归蓄积等阶段。卫片估测调查的关键步骤是试卫片估测调查和正式卫片估测调查, 

而正式卫片估测调查又是这一调查方法的核心环节,其它步骤都是为这一核心关键技术环节服务的。建立目视 

解译标志及小班区划是为卫片估测调查做基础性的准备工作;实地验证是检验卫片估测调查总体的效果;实测回 

归蓄积是从总体上来系统修正卫片估测调查的蓄积量。文章着重探讨的就是卫片估测调查的核心关键技术环节 

及卫片估测调查中的难点分析。 

关键词:卫片估测调查;关键技术;解译识别;难点分析 

中图分类号:¥757.2 文献标识码:B 

l 卫片估测调查区域基本概况 

国家林业局大兴安岭林业凋'=查规划没计院从 

20世纪90年代,就在森林资源二类调查中尝试使 

用卫星遥感影像,在生产实践中积累了相当丰富的 

经验。近几年在卫星遥感影像中又尝试使用了 

SPOT5。SPOT5卫星遥感影像具有分辨度高、图像 

清晰等特点,被广泛应用于森林资源调查与生态环 

境监i贝4中。在新林、松岭林业局森林资源二类调查 

中,我院在这两个林业局部分区域内采用了高分辨 

率、大比例尺的SPOT5卫星遥感影像进行的卫片估 

测的侗奁方法,拓展了我院二类调查的技术手段和 

调查方法。这里以南瓮河保护区2007年森林资源 

二类卫片估测凋查部分区域为例,来探讨卫片估测 

调查的关键技术环节及卫片估测调查中的难点分 

浅谈遥感在我国林业中的应用

浅谈遥感在我国林业中的应用

2010 Vo1.42 No.3 林业科技情报 ・3l・ 

浅谈遥感在我国林业中的应用 

王大勇 刘红润 

(吉林省林业勘察设计研究院) (东j匕林业大学) 

[摘要] 基于林业遥感在我国目前的应用现状,并对林业遥感在改进森林资源调查方面所取得的成绩做了部分阐述,例如 

用卫星数据估计森林蓄积量、小块林地面积、以及森林郁闭度方法的研究、林内易燃物调查、森林动态图的编制等。特别是在 

利用上述方法进行森林调查实际应用后进行的效益分析,从而提出了改进现行调查体系的建议。 

[关键词] 中国林业;遥感;发展前景 

Application Of Remote Sensing In Chinese Forestry 

Wang Dayong 

(Forestry Reconnaissance And Design Institute Of Jilin Province) 

Liu Hongrun 

(Northeast Forestry University) 

Abstract:Based on the forestry applications current status,of remote sensing in China and forestry remote sensing 

investigations of forest resources in improving the achievements made a part of the expression,such as using satel— 

lite data to estimate forest stock volume,small forest area and forest canopy density methods of research,forest 

combustible investigation,the compilation of forest dynamics map.Especially in the use of these methods of the 

基于BP神经网络的杉木林蓄积量估测研究

福建林学院学报2012,32(4):310—315 

Journal of Fujian CoUege of Forestry 第32卷第4期 2012年l0月 

基于BP神经网络的杉木林蓄积量估测研究 

许炜敏 ,陈友飞 ,陈明华 ,郑丽丹 ,张清林 

(1.福建师范大学地理科学学院,福建福州350007;2.闽侯白沙国有林场,福建闽侯350102) 

摘要:以杉木人工林为研究对象,选取与蓄积量预测有关的因子作为样本输入,通过分析神经网络各参数对网络性能的影 

响得到最佳参数值,构建结构为10:3:1的杉木林蓄积量BP神经网络模型,通过模型训练随机抽取46个样本单元数据并 预测20个检验样本。结果表明:BP神经网络对于林分蓄积量具有很好的模拟效果,总体拟合精度为88.5%,均方误差 

MSE=2.95,所构模型合理、稳定,能够快速有效预测杉木林的变化规律。 

关键词:杉木林;人工神经网络;BP算法;蓄积量预测 中图分类号:¥758.5;¥757.9 文献标识码:A 文章编号:1001—389X(2012)04—0310—06 

Research on the estimation of Chinese fir volume based on BP neural networks 

XU Wei—rain ,CHEN You.fei ,CHEN Ming.hua ,ZHENG Li—dan ,ZHANG Qing—lin 

(1.College of Geographical Sciences,Fujian Normal University,Fuzhou,Fujian 350007,China; 

2.Minhou Baisha State・owned Forest Farms,Minhou,Fujian 350102,China) 

Abstract:Taking artificial Chinese fir聃study object.this paper selected factors related to stock volume prediction ills input samples.The best parameter values were obtained by analyzing the impact of parameters on the neural networks performance,and then the BP neural network model of Chinese fir volume was built wi山the structure of 10:3:1.Finally.46 samples were selected 

三峡库区森林蓄积量遥感监测及其动态变化分析

第4l卷第11期 

2013年11月 东北林业大学学报 

JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Vo1.41 No.11 

NOV.2013 

三峡库区森林蓄积量遥感监测及其动态变化分析 ) 

张超彭道黎 

(北京林业大学,北京,100083) 党永峰 智长贵 

(国家林业局调查规划设计院) 

摘要为了快速有效获取三峡库区森林蓄积量及其时空动态变化特征,基于第六次(2003年)和第七次 

(2008年)森林资源一类清查样地数据和TM/ETM+遥感影像,利用偏最小二乘回归方法构建了森林蓄积量估测模 型,估算了三峡库区森林蓄积量,定量分析了蓄积量的时空变化特征。利用预留独立样本对模型进行精度验证.两 

期模型的总体预测精度分别达到91.84%和94.61%;2003年和2008年三峡库区森林总蓄积量分别为94446687、 

104 314 340 m ,从2003年至2008年呈现缓慢增长的趋势:两期森林蓄积量在海拔400 1 600 m、坡度5o~44o之 

间分布最多,在坡向上的分布较为均匀。 关键词三峡库区;森林蓄积量;遥感;偏最小二乘回归;定量估测 

分类号s771.8 

Dynamic Change of Forest Volume in Three Gorges Reservoir Region Based on Remote Sensing/Zhang Chao,Peng 

Daoli(Beijing Forestry University,Beijing 100083,P.R.China);Dang Yongfeng,Zhi Changgui(Academy of Forest In— 

ventory and Planning,State Forestry Administration)//Journal of Northeast Forestry University.一2013.41(11).一46—50 The study was conducted to acquire the forest volume and its dynamic change in Three Gorges Reservoir Region quick— ly and efficiently.With the sixth and seventh of national cotinuous forest resources inventory and Landsat TM/ETM+ima— 

航天遥感技术在我国森林资源中的应用

第8卷第3期 

2006年6月 滁州学院学报 

JOURNAL OF CHUZHOU UNIVERSITY V01.8 No.3 

Jun.2006 

航天遥感技术在我国森林资源中的应用 

蔡爱民 

(滁州学院国土信息工程系,安徽滁州239ol2) 

摘要:作为生态系统的主体,森林资源是人类赖以生存的物质基础,目前航天遥感技术在我国森林资源中已 

经得到广泛应用。对该研究领域进行了回顾和归类,分析了我国森林资源遥感应用表现出来的特点和存在的 

问题,展望了遥感技术在我国森林资源应用中的发展趋势。 

关键词:航天遥感;森林资源;应用;中国 

中图分类号:5771.8 文献标识码:A 文章编号:1673—1794(2006)03—0084—05 

作者简介:蔡爱民(1978-),男,安徽肥东人,硕士,滁州学院国土信息工程系讲师。 

1前言 

森林资源是人类赖以生存的物质基础,作为生态系统的主体,在经济和生态环境建设中起着不可替代的 

作用Ill。人类从未间断过对森林资源的研究,遥感利用电磁波的微观信息来探测我们周围空间的客观规律, 

并由此及彼——由表及里,成为人类认识物质的运动形式与能量交换规律的一种现代化手段。为地球资源 

调查与开发——国土整治——环境监测以及全球性研究提供了一种新的探测手段翻。自二十世纪60年代遥 

感技术发展起来以来,遥感技术也被积极地应用到森林资源研究中。 

森林遥感是遥感众多应用中的一种,有着其特定的规律,表现为遥感技术和林业学科的结合,需要物理、 

数学、计算机、林学、地理和测绘多学科的支持131。在森林资源应用中,已显示出很大的优越性。自20世纪70 

年代末,中国林业工作者开始了一系列有关航天遥感技术应用于森林资源的研究。经过二十多年的发展,这 

项先进的技术被引入到森林资源研究中的各个领域,充分展现了其在森林资源应用中的巨大生命力。 

2航天遥感技术遥感在我国森林资源中的应用领域 

2.1森林资源调查 

森林资源的消长变化一直倍受关注,估计森林蓄积量和进行森林资源清查是遥感技术应用研究的主要内 

应用CASA模型估算河南省主要森林植被碳储量

第51卷第11期东 北 林 业 大 学 学 报Vol.51No.112023年11月JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITYNov.2023

1)国家自然科学基金面上项目(42171058);校企合作项目(30802232)。第一作者简介:郭爱青,男,1996年9月生,河南农业大学林学院,硕士研究生。E-mail:3528503069@qq.com。通信作者:王德彩,河南农业大学林学院,副教授。E-mail:lv⁃luuo@126.com。收稿日期:2023年5月17日。责任编辑:王广建。应用CASA模型估算河南省主要森林植被碳储量1)

郭爱青 王德彩 闫坤 王元 闫东锋胡传伟 (河南农业大学,郑州,450002) (棕榈生态城镇发展股份有限公司) 摘 要 森林作为陆地生态系统的主体,也是最大的碳库,对维持全球气候稳定,减缓温室效应等有着至关重要的作用。为了解河南省主要森林的植被碳密度及碳储量,以遥感影像(MODIS13Q1)和气象数据为基础,利用CASA模型及植物枯损模型,对河南省2000、2005、2010、2015、2019年(以9月为例)主要森林区域的碳密度及碳储量进行了估算,并分析了其变化趋势。结果表明:2000—2019年,森林区域碳密度平均值为35.21~49.56t/hm2,碳密度增加与减少的变化趋势面积比为2.52;主要森林区域植被碳储量整体呈现出增加趋势,由2000年的630962.48t增加到2019年的716805.06t,2000—2019年碳储量净增加85842.48t,平均增长速率为4292.129t·a-1;不同植被类型中碳储量由大到小依次为:阔叶林、灌从、针叶林、草丛、混交林。其中阔叶林碳储量最大,平均占总碳储量的比例为68.52%,混交林占比最少,仅为2.42%;不同植被类型的碳密度平均值每年从大到小排列总体表现为:落叶阔叶林、混交林、草丛、灌丛、针叶林;降水量对森林植被碳储量影响的灰色关联度最大为0.74。关键词 CASA模型;MODIS13Q1;植被净初级生产力;碳储量;碳密度分类号 S757.2CASAModelinEstimatingMainForestVegetationCarboninHenanProvince//GuoAiqing,WangDecai,YanKun,WangYuan,YanDongfeng(HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450002,P.R.China);HuChuanwei(PalmEco⁃TownDevelopmentCo.,Ltd.)//JournalofNortheastForestryUniversity,2023,51(11):80-85.TounderstandthevegetationcarbondensityandcarbonstockinthemajorforestsofHenanProvince,weestimatedthecarbondensityandcarbonstockinthemajorforestareasofHenanProvincein2000,2005,2010,2015and2019(takingSeptemberasanexample),andanalyzedthetrendofchangesbasedonremotesensingimage(MODIS13Q1)andmeteorologicaldata,byusingtheCASAmodelandtheplantdepletionmodel.Theresultsshowedthat:from2000to2019,theaveragecarbondensityinforestareawas35.21-49.56t·hm-2,andthearearatioofthetrendofchangeincarbondensityincreaseanddecreasewas2.52.Thevegetationcarbonstocksinmajorforestareasshowedanoverallincreasingtrend,from630962.48tin2000to716805.06tin2019.From2000to2019,thenetincreaseofcarbonstoragewas85842.48t,andtheaveragegrowthratewas4292.129t·a-1.Amongthedifferentvegetationtypes,carbonstorageisor⁃deredfromhighesttolowestasfollows:broad⁃leavedforest,shrubs,coniferousforest,hassock,andmingledforest.Amongthem,thebroad⁃leavedforesthasthelargestcarbonstorage,accountingfor68.52%ofthetotalcarbonstorageonaverage,andthemixedforesthastheleastproportion,only2.42%.Theaveragecarbondensityofthedifferentvegetationtypes,rankedfromhighesttolowestforeachyear,wasgenerallyasfollows:deciduousbroadleavedforest,mingledforest,hassock,shrubs,andconiferousforest.Themaximumgreycorrelationfortheeffectofprecipitationonforestvegetationcarbonstockwas0.74.Keywords CASAmodel;MODIS13Q1;Netprimaryproductivityofvegetation;Carbonstorage;Carbondensity 森林生态系统是由植物和动物相互作用、互相依存而形成的一个复杂的生态系统,它不仅具有维护生态平衡、保护生物多样性等功能,还可以调节气候,影响地表和大气层的气候和气象特征,也是陆地生态系统中最大的碳库[1]。森林生态系统通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,森林承载全球陆地生物量碳约50%,同时也是重要的环境和碳汇资源[2],为全球碳循环做出了巨大贡献。因此,森林生态系统对环境保护、生态平衡和经济发展具有重要价值。对于森林植被碳储量研究主要以森林资源清查资料对森林碳储量的估算。刘领等[3]利用河南省连续四次森林资源清查资料对河南省森林植被碳储量的动态变化进行了研究,发现其碳储量由1998年的45.57Tg增加到2013年的107.98Tg;贾松伟[4]利用第七次森林资源清查资料对河南省森林植被碳储量进行了研究,2008年河南省森林总碳储量为8090.72万t,其中乔木林碳储量占比最大,森林平均碳密度为20.00t/hm2。随着对地物信息的遥感观测技术的不断进步与发展,应用遥感观测数据及相关模型的遥感估算已经成为森林植被碳储量估算的热点。遥感数据与传统估测数据相比,遥感数据在空间格局、时空分辨率及客观性均表现出更好的优越性,也避免了站点实测数据的耗费大、空间不连续等缺点,提高了森林碳储量的估算工作效率[5]。利用以遥感技术获取地表气象、植被指数、植被结构参数等数据为参数,建立的模型也逐渐丰富。具有代表性的模型为CASA模型(卡内基-艾姆斯-斯坦福方法模型),该模型是基于植被光合作用机理构建遥感参数模型,通过遥感数据、气象数据对森林植被初级生产力进行估算,能较为准确地进行大范围的森林植被初级生产力模拟[6-7],结合碳储量计算方法估算森林植被碳储量。李富海等[8]应用CASA模型对香格里拉碳储量进行了估算,表明CASA模型的碳储量估算方便快捷,结果真实可靠;Chenetal.[9]应用遥感数据和CASA模型核算了青海湖流域植被碳储量变化,表明CASA模型能较为准确可靠的对区域碳储量进行估算。近年来,随着环境保护意识的加强,河南省针对森林生态系统的保护及合理使用管理措施日趋完善。为了进一步了解河南省森林植被碳储量的变化、现状等,本研究应用CASA模型,利用遥感影像数据(MODIS13Q1影像)、气象数据,以模拟的植被初级生产力数据为基础,结合植物枯损模型估算河南省主要森林区域的碳密度与碳储量,以期为我国暖温带及亚热带地区的森林植被碳密度及碳储量的估算提供技术支持。1 研究区概况河南省(31°23′~36°22′N,110°21′~116°39′E)位于华北平原南部的黄河中下游地区,气候温和湿润,自然条件良好,拥有丰富的森林资源。2018年河南省森林资源清查数据显示,森林覆盖率为24.14%,森林蓄积量2.07亿m3。河南省地势西高东低,北、西、南三面由太行山、伏牛山、桐柏山、大别山沿省界呈半环形分布(见图1)。河南北部南部以及西部以山地、丘陵为主,植被以森林为主,太行山脉、伏牛山脉和桐柏-大别山脉等区域为主要森林分布区,植被类型属于暖温带落叶阔叶林向亚热带常绿阔叶林过渡的类型,主要有落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、常绿阔叶林、灌丛等。生物多样性十分丰富,河南省大部分地处暖温带,南部跨亚热带,属于北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候,同时还具有自东向西由平原向丘陵山地气候过渡的特征,具有四季分明、雨热同期、复杂多样和气象灾害频繁的特点。2 研究方法2.1 数据来源及处理本研究采用5年为时间间隔,并以研究期内9月为例,对河南省主要森林区域2000—2019年森林碳密度及碳储量进行模拟研究。归一化植被指数(NDVI)数据是采用的MODIS系列遥感数据产品(https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/),分辨率均为250m。利用MODISReprojectionTool对影像进行归一化植被指数提取、投影转换等处理,利用ENVI5.3等软件对处理后的数据利用最大值合成法,合成月度数据。

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