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广西实现森林资源“天空地”一体调查

2019-06-06 17:17:57来源:中国绿色时报作者:谢彩文 张雷编辑:xwbj3
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  森林面积有多少?哪些地方增加了,哪些地方减少了?树木长高了多少,森林蓄积量怎么样……通过机载激光雷达空中航测,配合少量人力地面补充调查,再与卫星影像整合处理,广西各地的森林状况就在可多维旋转的立体彩图中一目了然。

  这是一套创新性的“天空地”一体化森林资源调查监测新技术体系,广西试验、试点和应用已经3年。2016年在广西国有高峰林场试验成功,2017年6月至2018年5月在南宁市试点进一步积累经验,目前正在全区由东向西有步骤地推广使用,计划到2020年上半年完成整个广西森林资源“天空地”一体化调查监测。

  作为一项尖端前沿技术,“天空地”一体化调查监测森林资源由广西壮族自治区林业局直接部署,广西林业勘测设计院联合广西大学、中国林科院资源信息研究所、西安科技大学、广西三维遥感信息工程技术有限公司、广西基础地理信息中心等单位具体实施。

  森林资源调查通常是以人工地面调查为主,数十年来无实质性改变,常用仪器都是机械的,精度不高,灵敏度差。每轮次调查野外条件差、投入人员多、劳动强度大、工作效率低、实施工期长、数据精度低,迫切呼唤新技术新装备。

  以航天、航空、地面多源海量数据为基础的“天空地”一体化森林资源调查监测新技术体系应运而生,调查内容基本满足传统方法要求,森林面积和蓄积量调查精度高,并可通过模型产出森林生物量、碳汇、森林垂直结构空间格局等监测评估产品,进一步丰富成果内容,初步实现森林资源精准、快速、高效、多产调查与监测。

  记者在广西林业勘测设计院看到,“天空地”数据图像整合处理后的立体图像逼真程度有如立体图片,可以在电脑屏幕上360度任意旋转,对某一区域的森林可以从不同角度俯视、侧看、仰望,也可以远观全貌近察局部,甚至可以上下左右单独观察某棵大树。鼠标轻点,所选区域的地理坐标、林地名称、森林面积、森林蓄积量等资料便显示在屏幕上。“一张图”让人仿佛身临其境、飞临其上,阅知其表、洞察其里。

  这项技术的核心是激光雷达,通过发射和接收激光脉冲来精确测定地表物体的地理位置,当激光脉冲与森林冠层的枝叶相互作用时,一部分能量反射回传感器,剩余部分能量继续穿过冠层到达更低的冠层,也可能到达地面。由于激光脉冲对森林冠层具有穿透性,因此可以获得从森林冠层表面到林下地形之间详细的三维结构信息,从而准确地估测树高、胸高断面积、蓄积量等森林参数。

  一架装载激光雷达的小型飞机,飞行1个小时可采集45万亩的森林数据,相当于一个区直国有林场的自有林地面积。这样高效率的技术手段大大节省了跋山涉水的野外作业,外业人力和时间投入减少幅度高达80%-90%。激光雷达测量的树高精度超过95%,森林蓄积量精度超过90%,森林变化总体精度超过90%,分别等同或超过地面人工测量的效果。

  “天空地”一体化森林资源调查监测新技术体系不仅在业界引起极大关注,多个省份的同行先后前来广西考察学习,而且引起媒体的极大兴趣,中央电视台科教频道记者今年4月第二次来广西拍摄专题片。

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