基于中巴资源卫星数据的森林蓄积量估测研究
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源调 查中的外业工作量 ，达到精度高 、成本低 的 目的 ，同时为 植物的波谱反射 曲线 ，绿色植物对可见光 和近 红外谱段 截然不 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ数据 在 国内的推广 应用奠 定基 础 ，间接 推动我 国航 天 同的吸收和反射特性是植被监测 的物理基础 ，可用 于构造植被 工业 的发 展。 １材料 与方法 指数 。近红外波段对植被差异和长势反 映敏感 ，指示植物光合 作用 能否正常进行 ；可见光波段被植被 叶绿 素强吸收 ，进行光 合作 用 ，是光合作用 的代表 性波段 ［ ６ 】 。植被指数与植 物长势 、
图像进行 了分 析 ０ ］ 。本研 究探 索用 中巴资源 卫星 （ Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ ） 估测 的遥感 因子包 括 Ｃ Ｃ Ｄ数据 的所有波段 。
遥感数据 的灰度值 和地理信息因子结合少量实测样地数据建立
植被指数又称绿波指数 ， 是 由多光谱数据 经线 性或非线性
数学模 型 ， 直 接估 测森林蓄积量 ，从而最大限度地减少森林 资 组合 构成能反映绿色植物生 长状 况及分布特征 的指 数 嘲 。根据
１ ． １ 研究 区域概况 研究 区域 为位 于 Ｅ ｌ ０ ８ 。３ １ ０ ４ ” ～１ ０ ９ 。０ ７ ５ ６ ， 从江 、 榕江 ３ 县 ，是贵州省的主要林 区和木材主产 区。总面积
生物量 、覆盖度 、季相变动都有很好 的相关性 ， 在 构造 比值波 通过 比较分析 ，采用归一化植被指数 、比值植 被指数和环
一
，
也是 反映 森林 资源 的丰 富度 、衡量 森林 生态环 境优 劣 的
影响蓄积估测 的因子很 多 ，传统 的调查方 法有郁闭度 、龄
重要 依据 。在众 多 的蓄积 量测 定方法 中，传 统 的调 查方 法有 组 、树 高 、胸径 、树种等 因子 ，这些 因子从地形 图和遥 感数据 目测法 、点抽 样法 、林 分 材积 表法 、平 均木塔 里 夫法 和单株 中不 能直接提取 ，因此不考虑 。只考虑能够从遥感 影像和地形 木 抽样 法 。这 些调查 方法 不仅 费 时、费力 ，而且需 要 大量 的 图以及 Ｄ Ｅ Ｍ 上可以直 接提取的信息。 工作 经费 。 １ ． ４ ． １ 遥感 信息
农业与技术 第 ３ ３卷
第１ ２期
２ ０ １ ３ 年１ ２月
基 于 中巴资源卫星数 据的森林蓄积量估测研究
蔡 学成 ，杨Biblioteka Baidu 熙
（ １ 贵州大学林学院，贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５ ；２ ． 贵 州省黎 平县林 业局 ，贵州 黎平 ５ ５ ７ ３ ０ ０ ） 摘 要 ：用 中巴资源卫 星遥 感数据 ，经过 图像 处理 （ 包括 图像的校正 、图像 的增 强和 图像 的分类等 ），获取所需要的数据 ，结合 少量 地 面实测样地 资料 ，通过 多元 线性 回归来建立森林 蓄积量的数 学模 型 ，并用数 学方 法进行检验 ，使估 测的精度达到要 求 ，为林业 生
系统 硬件 ：计 算机 （ ２ Ｇ Ｂ内存 ， ２ ０ ０ Ｇ硬盘 ）；Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｘ Ａ ０ 软 件 ：Ｍ Ａ Ｐ Ｇ Ｉ Ｓ ６ ． ７ ； Ｅ Ｒ Ｄ Ａ Ｓ Ｉ Ｍ Ａ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ ８ ． ７ ；Ｐ Ｈ Ｏ Ｔ Ｏ Ｓ Ｈ Ｏ Ｐ ７ ． ０ ；
Ｓ Ｓ Ｐ Ｓ １ １ ． ５ ｆ ｏ ｒ Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ ；Ｏ Ｆ Ｆ Ｉ Ｃ Ｅ ２ ０ ０ ３等。 １ ． ３基础数据
覆盖 率达到 ７ １ ． ６ ％，属中亚热带季风湿润气候 区 ，气候条件优 合波段分别 为 ：Ｂ（ ４ ‘ 川 越 ，光热充足 ，年平 均气温 １ ５～２ ５ ｃ ｃ，雨量充 沛 ，适宜森林 １ ． ４ ． ２地理信 息 植 物生长 ，保持着 良好 的生态环境 。境 内最高海拔 １ ６ ９ ８ ｍ，位 植物 的生长离不开水分 和热量 ，而水 热条 件又和海拔 、坡 于榕江县 西北部 的平 阳乡高岳 山主峰 ，最低 海拔 １ ４ ８ ｍ，位 于 向 、坡度和坡位等地理位置密切相 ，因此参加森林 蓄积量估测 黎平 县东 南部 的地 坪乡水 口河 出省界处 ［ ４ 】 。 境 内共辖 ６ ６ 个乡镇 ， 模 型的主要地理因子应包括海拔 、坡 向、坡度 和坡 位等 。这些 总人 口约 １ １ ３ ． ４ １ 万。 １ ． ２软硬件配置 因子 的信 息可以从 地形 图上或 Ｄ Ｅ Ｍ 获得。 １ ． ４ ． ２ ． １ 海拔
、Ｂ Ｂ（ ４ － ３ ） 。
Ｎ ２ ５ 。４ ５ ０ ５ ～２ ６ 。１ ４ ０ ２ ， 属贵州省黔东南州的黎平 、 段 时 ，可以将植被 指数作 为 比 值 波段考虑。 为１ ０ ９ ６ ２ ． ５ ７ ｋ ｍ ，平 均 山地 区域面 积 比例 为 ７ ５ ． ６ ％，平均 森林 境植 被指数作为蓄积量估测 的因子 ，对 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ — Ｃ Ｃ Ｄ数据其 组
用航 天遥 感和地 理信 息为 基础 ，估 测森 林 蓄积 ，主要 目
遥感信 息包括 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ 数据各 波段 的灰度值及 灰度 比值 。
的是在保证森林 资源调查精度的前提下 ，最大 限度地减少地面 研究 采用 的是 １ ９ ． ５ ｍ空间分辨率 的 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ — Ｃ Ｃ Ｄ遥感 图像 ，从 调查 工作量 ，已有专家 和学 者用美 国陆地资源卫 星的 Ｔ Ｍ遥感 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ — Ｃ Ｃ Ｄ波段特征及 植物波谱 反射特性看 ，可能影 响蓄积
产和 建设提供依 据。
关键词 ：中巴资源卫星 ；遥感 ；图像 处理 ；森林蓄积量 ；回归分析 中图分类号 ：￥ ７ ７ １ 文献标识码 ：Ａ
森 林 蓄积量 是指一 定 面积上存 在 的林 木树 干部 分 的总材 蓄积量 、１ ：１ 万 比例尺地形图 、Ｄ Ｅ Ｍ等 。
积 …，它是反映一个 国家或地 区森林资源 总规模 的基本指标之 １ ． ４ Ｃ Ｂ Ｅ ＲＳ数据蓄积量估测因子的选择
图像进行 了分 析 ０ ］ 。本研 究探 索用 中巴资源 卫星 （ Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ ） 估测 的遥感 因子包 括 Ｃ Ｃ Ｄ数据 的所有波段 。
遥感数据 的灰度值 和地理信息因子结合少量实测样地数据建立
植被指数又称绿波指数 ， 是 由多光谱数据 经线 性或非线性
数学模 型 ， 直 接估 测森林蓄积量 ，从而最大限度地减少森林 资 组合 构成能反映绿色植物生 长状 况及分布特征 的指 数 嘲 。根据
１ ． １ 研究 区域概况 研究 区域 为位 于 Ｅ ｌ ０ ８ 。３ １ ０ ４ ” ～１ ０ ９ 。０ ７ ５ ６ ， 从江 、 榕江 ３ 县 ，是贵州省的主要林 区和木材主产 区。总面积
生物量 、覆盖度 、季相变动都有很好 的相关性 ， 在 构造 比值波 通过 比较分析 ，采用归一化植被指数 、比值植 被指数和环
一
，
也是 反映 森林 资源 的丰 富度 、衡量 森林 生态环 境优 劣 的
影响蓄积估测 的因子很 多 ，传统 的调查方 法有郁闭度 、龄
重要 依据 。在众 多 的蓄积 量测 定方法 中，传 统 的调 查方 法有 组 、树 高 、胸径 、树种等 因子 ，这些 因子从地形 图和遥 感数据 目测法 、点抽 样法 、林 分 材积 表法 、平 均木塔 里 夫法 和单株 中不 能直接提取 ，因此不考虑 。只考虑能够从遥感 影像和地形 木 抽样 法 。这 些调查 方法 不仅 费 时、费力 ，而且需 要 大量 的 图以及 Ｄ Ｅ Ｍ 上可以直 接提取的信息。 工作 经费 。 １ ． ４ ． １ 遥感 信息
农业与技术 第 ３ ３卷
第１ ２期
２ ０ １ ３ 年１ ２月
基 于 中巴资源卫星数 据的森林蓄积量估测研究
蔡 学成 ，杨Biblioteka Baidu 熙
（ １ 贵州大学林学院，贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５ ；２ ． 贵 州省黎 平县林 业局 ，贵州 黎平 ５ ５ ７ ３ ０ ０ ） 摘 要 ：用 中巴资源卫 星遥 感数据 ，经过 图像 处理 （ 包括 图像的校正 、图像 的增 强和 图像 的分类等 ），获取所需要的数据 ，结合 少量 地 面实测样地 资料 ，通过 多元 线性 回归来建立森林 蓄积量的数 学模 型 ，并用数 学方 法进行检验 ，使估 测的精度达到要 求 ，为林业 生
系统 硬件 ：计 算机 （ ２ Ｇ Ｂ内存 ， ２ ０ ０ Ｇ硬盘 ）；Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｘ Ａ ０ 软 件 ：Ｍ Ａ Ｐ Ｇ Ｉ Ｓ ６ ． ７ ； Ｅ Ｒ Ｄ Ａ Ｓ Ｉ Ｍ Ａ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ ８ ． ７ ；Ｐ Ｈ Ｏ Ｔ Ｏ Ｓ Ｈ Ｏ Ｐ ７ ． ０ ；
Ｓ Ｓ Ｐ Ｓ １ １ ． ５ ｆ ｏ ｒ Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ ；Ｏ Ｆ Ｆ Ｉ Ｃ Ｅ ２ ０ ０ ３等。 １ ． ３基础数据
覆盖 率达到 ７ １ ． ６ ％，属中亚热带季风湿润气候 区 ，气候条件优 合波段分别 为 ：Ｂ（ ４ ‘ 川 越 ，光热充足 ，年平 均气温 １ ５～２ ５ ｃ ｃ，雨量充 沛 ，适宜森林 １ ． ４ ． ２地理信 息 植 物生长 ，保持着 良好 的生态环境 。境 内最高海拔 １ ６ ９ ８ ｍ，位 植物 的生长离不开水分 和热量 ，而水 热条 件又和海拔 、坡 于榕江县 西北部 的平 阳乡高岳 山主峰 ，最低 海拔 １ ４ ８ ｍ，位 于 向 、坡度和坡位等地理位置密切相 ，因此参加森林 蓄积量估测 黎平 县东 南部 的地 坪乡水 口河 出省界处 ［ ４ 】 。 境 内共辖 ６ ６ 个乡镇 ， 模 型的主要地理因子应包括海拔 、坡 向、坡度 和坡 位等 。这些 总人 口约 １ １ ３ ． ４ １ 万。 １ ． ２软硬件配置 因子 的信 息可以从 地形 图上或 Ｄ Ｅ Ｍ 获得。 １ ． ４ ． ２ ． １ 海拔
、Ｂ Ｂ（ ４ － ３ ） 。
Ｎ ２ ５ 。４ ５ ０ ５ ～２ ６ 。１ ４ ０ ２ ， 属贵州省黔东南州的黎平 、 段 时 ，可以将植被 指数作 为 比 值 波段考虑。 为１ ０ ９ ６ ２ ． ５ ７ ｋ ｍ ，平 均 山地 区域面 积 比例 为 ７ ５ ． ６ ％，平均 森林 境植 被指数作为蓄积量估测 的因子 ，对 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ — Ｃ Ｃ Ｄ数据其 组
用航 天遥 感和地 理信 息为 基础 ，估 测森 林 蓄积 ，主要 目
遥感信 息包括 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ 数据各 波段 的灰度值及 灰度 比值 。
的是在保证森林 资源调查精度的前提下 ，最大 限度地减少地面 研究 采用 的是 １ ９ ． ５ ｍ空间分辨率 的 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ — Ｃ Ｃ Ｄ遥感 图像 ，从 调查 工作量 ，已有专家 和学 者用美 国陆地资源卫 星的 Ｔ Ｍ遥感 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ — Ｃ Ｃ Ｄ波段特征及 植物波谱 反射特性看 ，可能影 响蓄积
产和 建设提供依 据。
关键词 ：中巴资源卫星 ；遥感 ；图像 处理 ；森林蓄积量 ；回归分析 中图分类号 ：￥ ７ ７ １ 文献标识码 ：Ａ
森 林 蓄积量 是指一 定 面积上存 在 的林 木树 干部 分 的总材 蓄积量 、１ ：１ 万 比例尺地形图 、Ｄ Ｅ Ｍ等 。
积 …，它是反映一个 国家或地 区森林资源 总规模 的基本指标之 １ ． ４ Ｃ Ｂ Ｅ ＲＳ数据蓄积量估测因子的选择