林業(yè)生態(tài)工程遙感監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、林業(yè)生態(tài)工程是黨中央、國務(wù)院站在中華民族生存和發(fā)展的全局高度做出的重大戰(zhàn)略決策。退耕還林工程（簡(jiǎn)稱RFFP）是林業(yè)生態(tài)工程中最具代表性的生態(tài)工程之一。1999-2006年，中央累計(jì)投入1303億元，共安排退耕地造林任務(wù)926.4萬hm2、配套荒山荒地造林任務(wù)1367.9萬hm2和封山育林任務(wù)133.3萬hm2（張鴻文，2007）。但目前的林業(yè)生態(tài)工程任務(wù)完成情況的檢查方法基本上是以人工現(xiàn)地調(diào)查測(cè)定為主，工作量大，需要投入大量的人力、物力

2、和財(cái)力，而且效率不高。采用遙感技術(shù)開展林業(yè)生態(tài)工程驗(yàn)收和監(jiān)測(cè)，具有經(jīng)濟(jì)、客觀、高效等特點(diǎn)，可完成傳統(tǒng)方法難以完成的任務(wù)，對(duì)保證工程建設(shè)的健康發(fā)展具有重要意義（趙子忠等，2012）。
　　 本文基于QuickBird（簡(jiǎn)稱快鳥或QB）影像，SPOT5影像和Landsat TM影像對(duì)工程實(shí)施面積，新造林地樹冠(NATC)，植被覆蓋度(VFC)及長勢(shì)等林業(yè)生態(tài)工程遙感監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和研究，研究結(jié)果如下:
　　 (1)林

3、地面積提取包括新造林地面積提取和有林地面積提取兩個(gè)方面。新造林地面積提取主要是基于快鳥影像獲得，精度驗(yàn)證表明:基于快鳥影像利用面向?qū)ο蠓ㄌ崛⌒略炝值孛娣e，精度可達(dá)90％以上;有林地面積提取主要基于SPOT5影像，采用最大似然法和面向?qū)ο蠓ㄌ崛?，?duì)比兩種方法面積提取的結(jié)果，精度驗(yàn)證表明:兩種方法提取的有林地面積精度可達(dá)90％以上，可滿足后續(xù)研究精度需求;利用兩期SPOT5影像可獲得退耕地的進(jìn)展、規(guī)模及分布狀況，其監(jiān)測(cè)精度可達(dá)90％以上;<

4、br>　　 (2)新造林地樹冠提取主要基于快鳥影像，利用面向?qū)ο蠓ㄌ崛～@得。提出了同一地塊分區(qū)提取樹冠的策略，并取得了很好的效果。研究結(jié)果表明:利用快鳥影像提取新造林地樹冠分布圖，直接采用面向?qū)ο蠓ㄌ崛⌒Ч患眩捎猛坏貕K分區(qū)提取的策略精度可得到較大提高，冠幅株數(shù)提取精度可達(dá)90％以上。分未郁閉和已郁閉兩種情況，提出了退耕地塊苗木保存率和密度的計(jì)算方法。精度驗(yàn)證的結(jié)果為:兩種情況下計(jì)算保存率和密度，精度均在90％以上;
　　

5、 (3)快鳥植被覆蓋度估算方法研究。利用TGDVI，NDVI法，綜合法三種方法，基于快鳥影像估算6個(gè)研究區(qū)植被覆蓋度，結(jié)果為:多點(diǎn)法平均估算結(jié)果優(yōu)于單點(diǎn)估算結(jié)果;NDVI法估算結(jié)果在精度和穩(wěn)定性方面均優(yōu)于其它兩種模型，精度可達(dá)93％;基于快鳥影像，利用三波段模型，NDVI模型，NDVI(^)2模型三種植被覆蓋度估測(cè)模型估測(cè)海南實(shí)驗(yàn)區(qū)植被覆蓋度，精度驗(yàn)證的結(jié)果表明:植被覆蓋度大于0.7時(shí)，NDVI法估測(cè)精度最高，可達(dá)95％以上，植被覆蓋度

6、小于0.7時(shí)，TGDVI估測(cè)精度最高，可達(dá)88％以上;
　　 (4)針對(duì)TM像元植被覆蓋度地面調(diào)查難度大，快鳥植被覆蓋度估算精度高的特點(diǎn)，提出了以快鳥植被覆蓋度為依據(jù)，對(duì)TM植被覆蓋度進(jìn)行精度驗(yàn)證的方法。利用NDVI法，基于TM影像估算3個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)植被覆蓋度，精度可達(dá)78％，且高植被區(qū)估測(cè)精度高于低植被區(qū)估測(cè)精度;研究基于TM影像三種處理階段數(shù)據(jù)利用NDVI法估測(cè)海南實(shí)驗(yàn)區(qū)植被覆蓋度，結(jié)論為:大氣校正后影像的估算精度最高，可達(dá)93

7、％以上，與原始影像估測(cè)結(jié)果相比，精度可提高3個(gè)百分點(diǎn);利用兩種植被覆蓋度模型（分別為NDVI模型和NDVI(^)2模型）估算植被覆蓋度，結(jié)果為:NDVI模型估測(cè)精度比NDVI(^)2模型估測(cè)精度高10個(gè)百分點(diǎn);
　　 (5)針對(duì)前人對(duì)植被長勢(shì)監(jiān)測(cè)大多采用中低分辨率影像，監(jiān)測(cè)精度不高，監(jiān)測(cè)對(duì)象籠統(tǒng)等特點(diǎn)，參照農(nóng)作物長勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，提出了基于快鳥植被覆蓋度監(jiān)測(cè)幼齡林長勢(shì)的方法。研究了退耕地長勢(shì)的定義，長勢(shì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的選取，長勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，