張志軍,王玉琴
(阿克蘇地區(qū)中心林管站,新疆 阿克蘇843000)
遙感技術(shù)具有宏觀、綜合、可重復(fù)及低成本的特點,廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。利用遙感影像判斷森林資源是最快捷和科學(xué)的手段,尤其是高分辨率的遙感影像,對于判斷林地類型更是帶來判斷的準(zhǔn)確性,國家林業(yè)局《森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查主要技術(shù)規(guī)定》指出,當(dāng)衛(wèi)片的空間分辨率達(dá)到3m時,可以采用遙感影像判讀森林資源。塔里木河流域天然林資源對于南疆的防沙治沙和生態(tài)保護(hù)具有重要的地理區(qū)位,利用衛(wèi)星影像也是監(jiān)測該區(qū)域生態(tài)變化的最有效、最便捷的技術(shù)手段。本次探索就是利用資源一、三號衛(wèi)星的假彩色影像,對塔里木河流域中段森林資源進(jìn)行目視判讀并進(jìn)行現(xiàn)地驗證,為將來利用資源一、三號衛(wèi)星影像,研究和探討塔里木河中段植被分布情況、土地利用、生態(tài)變化情況,提供可以目視判讀的論證基礎(chǔ)。
資源一號02C衛(wèi)星搭載兩臺HR相機,空間分辨率為2.36m,搭載的全色及多光譜相機分辨率分別為5m和10m。資源三號衛(wèi)星搭載的前、后視相機分辨率為3.46m,正視相機分辨率則為2.08m,搭載的多光譜相機分辨率為5.78m。本次采用的資源一號衛(wèi)星成像的分辨率在5m或10m、資源三號衛(wèi)星成像的分辨率則為2.5m。形成的影像時間為2013年6月26日—9月7日,物候期為塔河流域植被生長期以及河流洪水季,對依靠水資源分布的植被具有容易判讀的假彩色影像。
因此采用的資源一、三號衛(wèi)星假彩色成像資料,通過現(xiàn)地判讀,可以用來判讀塔河流域中段森林資源林地類型狀況。
收集影像資料,利用google初步判斷塔里木河流域現(xiàn)有河床以及古河床的擺動情況,初步了解塔里木河流域植被分布特點、類型以及基本物種生物學(xué)特征,通過目視判讀,初步判斷各種紋路、色彩、形狀的圖斑,可能表達(dá)的衛(wèi)星影像特征信息,對不同的色彩和有疑問的色彩和影像標(biāo)記,并確定外業(yè)調(diào)查區(qū)域的目標(biāo)。準(zhǔn)備外業(yè)調(diào)查工具,如筆記本電腦、集思通數(shù)據(jù)采集器。筆記本電腦可以隨時查看目前所處衛(wèi)星影像在哪個位置,比對和驗證衛(wèi)星影像和現(xiàn)地的情況。利用采集器可以采集現(xiàn)地坐標(biāo)點以及照片,形成的電子照片記錄有位置坐標(biāo)信息。按照設(shè)定的外業(yè)調(diào)查路線,對各種有疑問的衛(wèi)星影像圖斑進(jìn)行現(xiàn)地驗證拍照。回到室內(nèi),利用自編的軟件,把采集的坐標(biāo)點形成點文件,并掛接照片屬性。在arcgis中,把外業(yè)采集的照片屬性點文件與衛(wèi)星影像疊加,比對,解譯圖斑表達(dá)的森林資源土地類型,同時解譯其他土地信息。
對易于判讀的衛(wèi)星影像圖斑,利用google平臺掌握地貌情況。本次外業(yè)采集160個地點,驗證160個圖斑,驗證的土地類型主要有有林地,疏林地、灌木林地、草地,濕地、居民區(qū)、道路、水系、耕地。
天然有一定年齡的有林地,衛(wèi)星影像中有陰影,顯示出明顯顆粒,點狀紋理明顯,沿水系呈現(xiàn)不規(guī)則形狀,在資源三號衛(wèi)星影像中的色調(diào)為紅褐色,在資源一號衛(wèi)星影像中的色調(diào)為褐色或灰褐色。
人工林或者是密度較高的天然幼齡林,沒有陰影,沒有顆粒感,紋理光滑,色調(diào)為團(tuán)狀深淺不一的紅褐色。
天然的,有一定年齡的疏林地,衛(wèi)星影像中有陰影,顆粒明顯,沿水系呈現(xiàn)不規(guī)則形狀,在資源三號衛(wèi)星影像中的色調(diào)為紅褐色,在資源一號衛(wèi)星影像中的色調(diào)為褐色或灰褐色。
紋路光滑,一般分布在沖積溝、老河道或水系邊,沿水系不規(guī)則形狀。樹種不同,呈現(xiàn)的顏色不同,如白刺駱駝刺,在資源一號衛(wèi)星影像中的色調(diào)為呈現(xiàn)灰色或深灰色。檉柳呈現(xiàn)暗紅色。鹽穗木呈現(xiàn)紅褐色。鈴鐺刺呈現(xiàn)淺紅褐色。梭梭樹種需要根據(jù)地理位置進(jìn)行判斷,有顆粒狀紋理。
光滑紋理,規(guī)則形狀,呈紅色。
光滑紋理,沿塔里木河流域分布,呈黑色或藍(lán)色
光滑紋理,排列整齊,白色圖斑。
光滑紋理,線狀,白色
光滑紋理,線狀,黑色。
天然有林地由于樹體具有高度,日光投影,形成的圖斑具有明顯陰影,地物立體感強,表現(xiàn)的紋理為顆粒狀紋路,但是密度高,有規(guī)律的株行距的人工幼樹,紋路光滑。有林地顏色多呈現(xiàn)為紅褐色。分布位置一般為有水的水系邊或老河道邊。疏林地有明顯陰影,表現(xiàn)的紋理為顆粒狀紋路。灌木林地紋路光滑,呈紅褐色或暗紅色,一般分布在沖積溝、老河道或水系邊,梭梭樹種需要根據(jù)地理位置進(jìn)行判斷。其他的地物如耕地圖形上規(guī)則圖斑,呈紅色。濕地沿塔里木河流域分布,呈黑色或藍(lán)色。居民區(qū)或建筑群排列整齊,白色圖斑。道路呈線狀,白色。水系呈線狀,黑色。
通過外業(yè)植被類型的調(diào)查,比對衛(wèi)星影像表達(dá)的特征信息,可以了解塔里木河流域植被形成的規(guī)律,地形地貌的條件,影像顏色深淺色差變化的形態(tài),初步判斷了解有林地的齡組、灌木林地樹種等信息。本次驗證的衛(wèi)星影像信息160個,灌木林地由于其中幾幅衛(wèi)星影像色彩偏差問題,判讀有幾處錯誤,其余的地類驗證的準(zhǔn)確率都比較高,驗證的目視判讀正確率情況見表1。
通過驗證,初步掌握衛(wèi)星一、三號資源衛(wèi)星假彩色影像表達(dá)的塔里木河流域森林資源分布特點和規(guī)律,為進(jìn)一步利用衛(wèi)星一、三號資源衛(wèi)星影像分析塔里木河流域生態(tài)變化,提供了驗證數(shù)據(jù)資料,也為衛(wèi)星影像綜合判斷提供驗證基礎(chǔ)論斷依據(jù)。
表1 驗證地類數(shù)量及種類情況