發(fā)布時間：2020-11-10 14:26

　　 天然林是陸地生態(tài)系統(tǒng)結構最復雜、生物量最大、功能最完善的自然資源,是森林資源的主體,對抵御旱澇災害、遏制土地沙化、保護物種多樣性、維持生態(tài)平衡起著決定性作用。我國自1998啟動重點國有林區(qū)天然林保護工程以來,經過近二十年的努力,工程區(qū)天然林資源得到切實保護,森林植被得到有效恢復。但是,當前我國的天然林資源依然遭受到比較嚴重的自然災害和人為破壞。森林管護是天然林保護的主要手段,也是天保工程的主要任務。天保工程二期的森林管護面積約為1.13億ha,人員約為31萬人,資金投入每年近60億,但管護范圍、能力和監(jiān)測評價手段相對有限。森林管護技術手段落后,主要靠人海戰(zhàn)術、上山巡護,投入人力物力較大大、效率不高;監(jiān)督管理手段粗放,工作量大,數(shù)據(jù)準確性、時效性、一致性較差;監(jiān)測評價手段傳統(tǒng),主要通過抽取很小比例的面積進行現(xiàn)地檢查,尚未建立一套針對縣(局)級實施單位有效的森林管護成效評價方法。因此,通過研究應用衛(wèi)星定位導航、衛(wèi)星遙感信等技術手段,實現(xiàn)森林精細化管護,建立一套針對天保工程縣(局)級實施單位的森林管護成效評價方法,提高森林管護水平、有效地監(jiān)管森林管護工作、全面監(jiān)測評價森林管護的實績和成效,具有重要的意義。本研究開展的主要工作如下:(1)森林精細化管護技術研究以目前的森林管護模式、管護流程、管護手段、管護考核為研究對象,分析現(xiàn)有模式下管護流程、管護手段、管護考核中存在的問題,利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)和高分一號的特點,將衛(wèi)星導航定位、遙感等技術深入應用到管護業(yè)務中,優(yōu)化再造管護流程,強化管護手段,細化管護考核,從而提高森林管護工作質量�；�于高分一號數(shù)據(jù),提取烏奴耳林業(yè)局的森林道路信息并構建林區(qū)路網(wǎng)模型,結合關鍵點、責任區(qū)區(qū)劃實現(xiàn)管護線路規(guī)劃;基于建立好的路網(wǎng)模型,采用最短路徑Dijkstra算法,實現(xiàn)森林管護導航;基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的定位和短報文功能,實現(xiàn)管護人員和問題區(qū)域的精確定位和準確測量,實現(xiàn)管護人員與管理人員之間實時信息交互,實現(xiàn)責任區(qū)內亂砍濫伐、盜伐等問題的及時上報。(2)森林管護成效評價方法研究根據(jù)天保工程“加強對林地和森林變化的監(jiān)測評價”的要求,以烏奴耳林業(yè)局地表覆蓋類型、植被覆蓋度、森林地上生物量為研究對象,建立森林管護成效評價方法。天保工程二期階段利用高分一號數(shù)據(jù),天保工程一期階段利用TM數(shù)據(jù)作為補充,提取兩期烏奴耳林業(yè)局地表覆蓋類型、植被覆蓋度、森林地上生物量等信息,同時結合工程作業(yè)設計情況,通過分析這些信息的兩期變化以及變化驅動因素,評價烏奴耳林業(yè)局森林管護成效。針對研究區(qū)采用分類后比較法能夠監(jiān)測地表覆蓋類型變化,經驗證檢測精度能夠達到80%以上。針對研究區(qū)采用NDVI結合像元二分模型監(jiān)測植被覆蓋度變化,經野外實測數(shù)據(jù)驗證精度可達到83%。針對研究區(qū)采用KNN-FIFS方法監(jiān)測森林地上生物量變化,能進行像元級、林分、小班的森林參數(shù)估測,為區(qū)域森林參數(shù)估測提供了一種有效的業(yè)務化方法。(3)森林管護系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)研究基于森林精細化管護和森林管護成效評價方法的研究對象和結果,設計實現(xiàn)森林管護系統(tǒng)。森林管護系統(tǒng)分為森林管護桌面系統(tǒng)、森林巡護App和森林管護平臺三部分。森林管護桌面系統(tǒng)主要實現(xiàn)管護責任區(qū)區(qū)劃和管護路線規(guī)劃;森林管護App實現(xiàn)巡護導航定位,并將位置數(shù)據(jù)和管護事件數(shù)據(jù)實時上報;森林管護平臺對各類數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計分析和地圖展示。本研究利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)和高分一號,基于林區(qū)道路網(wǎng)絡模型、管護路線規(guī)劃、管護導航等研究,實現(xiàn)森林精細化管護,基于地表覆蓋類型、植被覆蓋度、森林地上生物量等指標的變化研究,建立一套有效的森林管護評價方法,為天然林保護工程的實施提供決策依據(jù)和參考。
【學位單位】：中國林業(yè)科學研究院
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S757
【部分圖文】：

對預處理后的兩期影像進行分類處理，根據(jù)研究區(qū)情況確定分類系統(tǒng)，直接利譜信息選取訓練樣本，采用最大似然法對影像進行分類，利用混淆矩陣驗證和精度。分別對兩幅圖像的屬性進行重編碼、匹配后得出變化監(jiān)測結果。（8）植被覆蓋度變化監(jiān)測研究兩期遙感影像經過預處理后，基于像元二分模型，計算研究區(qū)的 NDVI，進行植的反演，將兩期植被覆蓋度的估算結果求差得到植被覆蓋度變化。（9）森林地上生物量變化監(jiān)測研究采用多元線性逐步回歸方法和 KNN-FIFS 方法進行森林地上生物量的定量估測究。5.3 技術路線根據(jù)研究內容和所擬定的研究方法，本研究的總體技術路線如圖 1-1 所示：

圖 2-1 烏奴耳林業(yè)局位置示意圖Fig.2-1 Location map of Wunuer forestry burea感數(shù)據(jù)。因為天保工程一期階段沒有 5 TM 多光譜數(shù)據(jù)，接收時間為 2003 年 2 景高分一號 WFV-1 相機多光譜數(shù)6m。數(shù)據(jù)

圖 2-2 烏奴耳林業(yè)局遙感影像處理流程Fig.2-2 Process of remote sensing image processing of Wunuer forestry bure過輻射定標將影像的 DN 值轉換成大氣上界輻照亮度；使用 氣校正來減少或者消除大氣的影像，將大氣上界輻照亮度轉像的幾何畸變而進行投影變換和不同波段圖像的套合等校正，RPC 校正模型選用 Quickbird RPC 幾何模型。以 Landsat 7像，對正射校正后的高分一號影像進行配準。為便于進行后將配準后的高分一號影像的像元大小重采樣到與 Landsat5 T小結介紹研究區(qū)內蒙古呼倫貝爾市烏奴耳林業(yè)局的概況、研究區(qū)
【參考文獻】

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本文編號：2878037