發(fā)布時間：2020-11-10 14:26

　　 天然林是陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最復(fù)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(zāi)害、遏制土地沙化、保護(hù)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(hù)工程以來,經(jīng)過近二十年的努力,工程區(qū)天然林資源得到切實保護(hù),森林植被得到有效恢復(fù)。但是,當(dāng)前我國的天然林資源依然遭受到比較嚴(yán)重的自然災(zāi)害和人為破壞。森林管護(hù)是天然林保護(hù)的主要手段,也是天保工程的主要任務(wù)。天保工程二期的森林管護(hù)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(hù)范圍、能力和監(jiān)測評價手段相對有限。森林管護(hù)技術(shù)手段落后,主要靠人海戰(zhàn)術(shù)、上山巡護(hù),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(zhǔn)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(jìn)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(hù)成效評價方法。因此,通過研究應(yīng)用衛(wèi)星定位導(dǎo)航、衛(wèi)星遙感信等技術(shù)手段,實現(xiàn)森林精細(xì)化管護(hù),建立一套針對天保工程縣(局)級實施單位的森林管護(hù)成效評價方法,提高森林管護(hù)水平、有效地監(jiān)管森林管護(hù)工作、全面監(jiān)測評價森林管護(hù)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(xì)化管護(hù)技術(shù)研究以目前的森林管護(hù)模式、管護(hù)流程、管護(hù)手段、管護(hù)考核為研究對象,分析現(xiàn)有模式下管護(hù)流程、管護(hù)手段、管護(hù)考核中存在的問題,利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和高分一號的特點,將衛(wèi)星導(dǎo)航定位、遙感等技術(shù)深入應(yīng)用到管護(hù)業(yè)務(wù)中,優(yōu)化再造管護(hù)流程,強化管護(hù)手段,細(xì)化管護(hù)考核,從而提高森林管護(hù)工作質(zhì)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(gòu)建林區(qū)路網(wǎng)模型,結(jié)合關(guān)鍵點、責(zé)任區(qū)區(qū)劃實現(xiàn)管護(hù)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(hù)導(dǎo)航;基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位和短報文功能,實現(xiàn)管護(hù)人員和問題區(qū)域的精確定位和準(zhǔn)確測量,實現(xiàn)管護(hù)人員與管理人員之間實時信息交互,實現(xiàn)責(zé)任區(qū)內(nèi)亂砍濫伐、盜伐等問題的及時上報。(2)森林管護(hù)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(hù)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(jié)合工程作業(yè)設(shè)計情況,通過分析這些信息的兩期變化以及變化驅(qū)動因素,評價烏奴耳林業(yè)局森林管護(hù)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(jīng)驗證檢測精度能夠達(dá)到80%以上。針對研究區(qū)采用NDVI結(jié)合像元二分模型監(jiān)測植被覆蓋度變化,經(jīng)野外實測數(shù)據(jù)驗證精度可達(dá)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(jìn)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(wù)化方法。(3)森林管護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)研究基于森林精細(xì)化管護(hù)和森林管護(hù)成效評價方法的研究對象和結(jié)果,設(shè)計實現(xiàn)森林管護(hù)系統(tǒng)。森林管護(hù)系統(tǒng)分為森林管護(hù)桌面系統(tǒng)、森林巡護(hù)App和森林管護(hù)平臺三部分。森林管護(hù)桌面系統(tǒng)主要實現(xiàn)管護(hù)責(zé)任區(qū)區(qū)劃和管護(hù)路線規(guī)劃;森林管護(hù)App實現(xiàn)巡護(hù)導(dǎo)航定位,并將位置數(shù)據(jù)和管護(hù)事件數(shù)據(jù)實時上報;森林管護(hù)平臺對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計分析和地圖展示。本研究利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和高分一號,基于林區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)模型、管護(hù)路線規(guī)劃、管護(hù)導(dǎo)航等研究,實現(xiàn)森林精細(xì)化管護(hù),基于地表覆蓋類型、植被覆蓋度、森林地上生物量等指標(biāo)的變化研究,建立一套有效的森林管護(hù)評價方法,為天然林保護(hù)工程的實施提供決策依據(jù)和參考。
【學(xué)位單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S757
【部分圖文】：

對預(yù)處理后的兩期影像進(jìn)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(xùn)練樣本，采用最大似然法對影像進(jìn)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(jìn)行重編碼、匹配后得出變化監(jiān)測結(jié)果。（8）植被覆蓋度變化監(jiān)測研究兩期遙感影像經(jīng)過預(yù)處理后，基于像元二分模型，計算研究區(qū)的 NDVI，進(jìn)行植的反演，將兩期植被覆蓋度的估算結(jié)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(jìn)行森林地上生物量的定量估測究。5.3 技術(shù)路線根據(jù)研究內(nèi)容和所擬定的研究方法，本研究的總體技術(shù)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(biāo)將影像的 DN 值轉(zhuǎn)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(zhuǎn)像的幾何畸變而進(jìn)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(jìn)行配準(zhǔn)。為便于進(jìn)行后將配準(zhǔn)后的高分一號影像的像元大小重采樣到與 Landsat5 T小結(jié)介紹研究區(qū)內(nèi)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(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周欣;胡振龍;黃顯安;;天繪一號衛(wèi)星1B級產(chǎn)品生產(chǎn)及應(yīng)用[J];現(xiàn)代測繪;2015年05期

2 李洋;肖雪露;江雪;;基于Android平臺的電子圍欄設(shè)計與實現(xiàn)[J];中國新通信;2015年16期

3 胡凱龍;劉清旺;穆喜云;;差分GNSS系統(tǒng)在大興安嶺地區(qū)森林資源調(diào)查中的精度分析[J];林業(yè)調(diào)查規(guī)劃;2015年04期

4 曾小龍;明園;宋宇;趙壽濤;何潤;吳羨;;北斗在森林防火應(yīng)急中的應(yīng)用研究[J];數(shù)字通信世界;2015年08期

5 王春來;張森原;崔璐;葛玉停;張金祿;張淼泓;;訓(xùn)練樣本數(shù)量選擇和總體分類精度的關(guān)系研究[J];河南城建學(xué)院學(xué)報;2015年03期

6 方杰詩;周曉霖;;基于遙感影像和NDVI閾值法的銀川市植被覆蓋度反演與監(jiān)測[J];節(jié)水灌溉;2014年11期

7 鄭海軍;;3S技術(shù)在翔安區(qū)森林資源年度監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J];林業(yè)勘察設(shè)計;2014年02期

8 陳川;;森林防火通信系統(tǒng)建設(shè)探討[J];無線互聯(lián)科技;2014年08期

9 薛東艷;;遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J];科技視界;2014年21期

10 汪求來;;廣東省天然林資源近35年動態(tài)變化分析[J];廣東林業(yè)科技;2014年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 周鑫;大興安嶺西坡森林土壤黑碳的分布特征與測定方法研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2016年

2 李琳;北京郊區(qū)植被覆蓋度變化動態(tài)遙感監(jiān)測[D];北京林業(yè)大學(xué);2008年

本文編號：2878037