摘 要：遙感影像作為現代化成熟發展的產物，為林業相關狀態監測提供了更多的機遇和可能。鑒于此，著重分析了中高分辨率遙感影像在林業中的應用情況，了解應用過程中存在的問題，并提出具體優化策略，旨在更好地提高中高分辨率遙感影像在林業中應用水平。

　　關鍵詞：高分辨率;遙感影像;林業應用

　　遙感影像作為衛星技術成熟發展的產物，可以有效獲取相應數據信息資源，特別是近年來，隨著傳感技術研究的不斷推進，遙感影像的分辨率愈發提高。而中高分辨率的遙感影像作為目前十分成熟的一種信息獲取手段，可以及時獲取地面的相關信息與特點，并且提供更加實用與可靠的數據資源。其中高、低分辨率影像進行對比，能夠有更加成熟且多元化的空間信息、地理物理紋路、幾何結構等等，結構清晰且能夠明顯有效改善分類情況。目前，遙感技術在我國林業應用有所展現，圍繞著森林資源調查和監測，雖然起步較晚，但是所取得的成果卻十分理想[1]。

　　1 中高分辨率遙感影像

　　在林業中的應用現狀高分辨率遙感是指對遙感數據的質量和數量要求很高的遙感技術。不僅使土地利用、城市規劃、環境監測等方面有了更便利、更詳細的數據來源，而且對于林業監測方面有著更為重要的意義。目前中高分辨率遙感影像，在林業中的應用會分為以下幾個方面：

　　一是應用于森林火災的監測。森林火災被認為是一項極其危險的自然火災類型, 也可能會對我們造成較大人員傷亡和對生命財產嚴重損失，甚至會對我國的自然資源和生態環境造成嚴重破壞。因此，采用先進的遙感技術對森林火災進行監測，可以讓我們在第一時間就能了解潛在的安全隱患，并將其風險扼殺于萌芽狀態。當下，我國已經廣泛運用基于 RS 數據的新一代森林火災監控應用模式和先進的實驗室監控技術,初步形成了新型的森林火災監控體系。

　　二是對森林中各種病蟲災害的監控。當森林遭到病蟲災害侵擾時，會直接造成樹木的葉子發黃或者變綠，影響人體的吸收。采用遠距離的綠光和紅外波段進行反射的概率也并不夠理想，但是通過遙感圖像進行監測，能夠高效地獲取病蟲災害發生前后波普值的變化情況，能夠準確分析出病蟲災害的發生地點、災情發展的情況與發生原因，為森林病蟲災害防控提供出可靠合理有效的資料[2]。

　　三是應用于林業生態工程中。在早年間，部分地區已將多種衛星遙感數據應用于林業生態工程中，對于不同的天然林資源保護工程的監測地區和農村退耕還林工程的監測地區都進行了不同時間和次數的動態監測，并且在“十一五”期間，利用先進的遙感技術開展了一些重點防護森林和其他防風沙污染治理項目的技術檢查[3]。四是對荒漠化和沙化土地進行監測。將遙感技術其應用于飛機的荒漠化和沙土地質監測中，可以與傳統的飛機遙感相片區分開來，有效地緩解了周期性成本費用昂貴等一系列問題。因此，對于沙塵暴的應急情況實施了動態監控，準確地得到當前我國的降水、氣候、土壤的濕潤度等。

　　2 中高分辨率遙感影像在林業中的應用存在的問題

　　2.1 增加了數據信息成本

　　增加數據信息成本，是中高分辨率遙感影像在林業應用中存在的問題之一[4]。目前遙感有效應用于我國的時間相對較晚，雖然所取得的成果十分理想，但是成本投入這一客觀問題仍然無法忽視。特別是對于中高分辨率的遙感影像而言，更會加大信息處理的成本。

　　由于衛星影像數據的價格十分高昂，會增加數據信息使用的成本。因此，部分林業局出于成本的考慮，難以應用中高分辨率遙感影像技術。以內蒙古為例，在森林資源清查過程中，若是采用高分辨率的遙感影像作為參考時，僅數據設備方面購買成本就在千萬元以上，再加上數據處理以及現場認證，所花費的成本更是難以估量。若是全國范圍內進行森林資源的普查，其成本更高，引申到全國林業監測中，所涉及到的成本更是難以估量。

　　2.2 精確度有待提升精確度

　　有待提升是中高分辨率遙感影像在林業中的又一問題。目前，與西方發達國家相比，我國遙感影像技術仍然有著較大的改進和上升空間。

　　以遙感技術為例，該技術經常會使用 1∶10000 或是一種精度更高的航片，再經過一系列加工以后，會作為 DOM 形式，或是以 1∶50000 的圖形加以參考。若是采用上述圖進行參考時，其版本較早，也很難將所涉及到一系列精確數據有效地體現出來，甚至部分地理要素會在遙感影像下處于缺失狀態。而圖像與地圖形匹配困難時，也很難第一時間找到地面控制點的坐標。因此，仍然需要采用 GPS 到現場進行地點檢測[5]。而在一些交通便利的地區，采用這種圖像矯正的方式可以得到更高的精度，若在一些相對偏遠的山區，采用圖像矯正進行地面控制點的精度確認會有較大的難度，再加上一些山區GPS 信號不夠穩定，會嚴重影響坐標計算、測量的精度和有效度[6]。

　　2.3 圖像處理效果有待改進

　　圖像處理效果有待改進，是當前中高分辨率遙感影像在林業中應用的又一問題。

　　一是一些中高分辨率遙感影像所造成的圖像陰影去除較為困難，在光學遙感影像中，由于地面目標和云層會對光線有遮擋，造成影像上產生陰影區域，其中就包括云層陰影和地面目標陰影兩個部分。在較早期遙感影像中，在單幅影像中云的祛除方式是直接采用圖像濾波法和直方圖匹配法。但直至目前，關于中高分辨率遙感影像陰影祛除方面仍然沒有取得十分理想的進展 [7]。

　　二是對于分類精度偏低，一些優勢樹種識別相對困難，這也是圖像處理效果不夠理想的又一體現[8]。具體來講，要把圖像技術分類可以模擬計算機以及人類的一系列識別功能，可以對地球表面或是所需要探測的環境進行精準的描述和觀測，基于遙感圖像上所涉及到的一系列信息屬性也能夠自動地進行判別，合規類可以第一時間有效識別到相關物體，并提取物體的具體信息應用到林業監測中。采用這種遙感技術卻無法達到更為理想的效果，只能將樹葉簡單地分為固定幾類，而受到光照影響，其分類的效果更是有待提高，對于一些相對特殊的類型很難及時分辨[9]。

　　3 中高分辨率遙感影像在林業中的應用對策

　　3.1 建立專用數據庫

　　建立專用數據庫是中高分辨率遙感在林業中的應用優化策略之一。上述分析得知，目前我國關于中高分辨率遙感影像，在林業監測過程中由于缺少專業的數據庫，造成監測的效果不夠理想，以及加大了數據信息處理成本。

　　針對這一情況，可以在測算森林資源的過程中利用遙感技術進行不斷探索和實踐。由于傳統的林業遙感監測主要以相對高度較高的實體陰影探測器掃描為主，無法完全得到預計的影像，再加上建筑物陰影造成的原因與山體陰影形成的原因類似，很難對陰影進行祛除[10]。而通過建立數學模型，對林分的蓄積量進行估測時，會隨著衛星圖像分辨率進一步提高而呈現出更大的地形地貌，也能夠客觀反映出地面物體的細節特征。由于樹是森林資源的主體，因此，在對森林資源進行監測的過程中，也是對于樹種的組合情況進行動態監測變化。

　　3.2 改進影像技術精度

　　改進影像技術精度，是中高分辨率遙感影像在林業中的又一應用優化策略。隨著科技進步和時代發展，遙感技術影像在我國應用中也取得了一定理想的效果，目前對于建立窄光譜段和第五之間處于對應的關系，而現實中對于地物的直接鑒別仍然會受到外界的干擾和影響而造成其精確度不夠，但是通過多維光譜空間信息的監測，可以有效找到與地面物種定量識別的契機。而對于精度的改進，也需要結合不同的方法，在運用過程中，若是僅使用一種影像特征技術時，會嚴重影響其結果的精確度，再加上受到各種不同高度軌道結合和大小形象的協同，使得不同分辨率相彌補組成的全球對地觀測系統仍然有著需要改進的精度。而采用多種技術相結合的方法，能夠第一時間快速了解多種空間的分辨率和時間分辨率，也能夠為林業遙感工作的創新提供更多可能。

　　3.3 提升圖像處理水平提升

　　圖像處理水平是中高分辨率遙感影像在林業應用中的優化策略。通過上述分析，由于遙感影像對于圖像處理的力度不足，會造成一些林業監測的效果不夠清晰，很難達到預計的范圍內，針對這一問題，需要更加注重高光譜遙感技術的發展和創新。由于高光譜最重要的特點之一就是將高光譜遙感技術和傳統的光譜檢測技術相互結合，通過光譜對元素顏色的覆蓋，其中的圖像數據也會很好地反映出當時地面物體大小和形狀上的缺陷等一系列外部特點，這些都會直接使得高光譜遙感技術在一定程度上提升了樹種的辨認率，并在精度上也有著較為獨特的優勢。

　　與此同時，可以結合 GPS、GIS 技術來進行數據可視化，加速我國數字理念方面的建設，也能夠提高其圖像處理的效果和水平。由于這個數字也被認為是在推廣了數字地球這個概念之后提出的一種新型現代化的林業監控和管理技術，具備強大的數據獲得能力。重視了林業的遙感與傳統林業，GPS 和 GIS 之間的有機融合，會逐漸建立起一種以林業遙感信息為主要技術基礎。計算機將其作為一種手段和林業地理信息系統的一個綜合立體、多層次的體系，在復制 TM 三維林分顯示技術中，可以在各種林分信息的共同支撐下，以不同的視角來觀測模擬森林資源和林業中的相關變化。

　　4 結語

　　總而言之，在遙感技術的成熟發展趨勢下，應用到林業監測中會提升林業監測的有效性和精確性，但是一些中高分辨率遙感影像應用中存在的不足仍然亟待改進，在今后對于圖像處理數據庫建立以及影像技術精度等方面也需要投入更多的力度，才能夠更好地提高在林業中的應用效果。

　　參考文獻:

　　[1]張芳,烏蘭娜,康海峰.中高分辨率遙感影像在林業中的應用現狀及其存在的問題[J].內蒙古林業調查設計,2015,38(003):132-134.

　　[2]李洪川.多核支持向量機在高分辨率遙感影像分類中的應用研究[D].重慶:重慶郵電大學,2018.

　　[3]余澤江,楊杰全,鄧軍.高分辨率遙感影像在土地利用現狀調查中的應用[J].中國科技信息,2008,(21):39-40.

　　[4]孫華,林輝,莫登奎,等.高分辨率遙感影像在林業應用中存在的問題與思考[J].湖南工業大學學報:社會科學版,2005,(003):12-14.

　　[5]陳冀岱,牛樹奎.多時相高分辨率遙感影像的森林可燃物分類和變化分析[J].北京林業大學學報,2018,(03):132-134.

　　[6]張連華,李春干,黃成全,等.高分辨率遙感影像森林訓練樣本自動提取及其在變化檢測中的應用[C]// 第三屆中國林業學術大會,2013.

　　[7]臧淑英,王佳,熊妮娜,等.應用高分辨率遙感影像與 GIS 技術建立林場級森林資源管理信息系統[J].北京林業大學學報(S1):46-50.

　　[8]張芳,李鑫,陳佳楠,等.衛星遙感影像目視解譯在森林資源調查中的應用分析[J].內蒙古林業調查設計,2009,(4):72-73.

　　作者：徐樂樂 1，張加龍 1*，趙 磊