2011年9月29日,我國成功發(fā)射了天宮一號目標(biāo)飛行器,獲取了大量珍貴的森林實驗觀測數(shù)據(jù)。作為數(shù)據(jù)示范應(yīng)用單位之一,中國林科院資信所科研人員利用這些數(shù)據(jù)成功地開展了林業(yè)同步觀測試驗、數(shù)據(jù)處理和林業(yè)專題信息提取等工作,在森林制圖、生物量反演和林火探測等方面取得了系列示范性應(yīng)用成果。
專家們利用其數(shù)據(jù),研究了溫帶、熱帶森林覆蓋制圖和變化檢測自動化識別方法;使用數(shù)據(jù)構(gòu)造了反映森林覆蓋狀況的整合森林指數(shù),從而可以自動提取出森林覆蓋區(qū)域和森林變化情況。研究結(jié)果在云南省景洪市西南部、西雙版納局部林區(qū)得到了驗證。
傳統(tǒng)的森林參數(shù)需要通過外業(yè)實地測量才能獲得,并且只能獲得一些點上的數(shù)據(jù),很難及時獲取區(qū)域或大范圍有空間分布信息的森林參數(shù)。而遙感數(shù)據(jù)可以快速地獲得大范圍的數(shù)據(jù),通過高光譜、激光雷達、合成孔徑雷達等傳感器可以較好地估算森林的生物量和碳儲量。專家們通過云南省景洪市西南部等地的實地對比檢驗證明:兩者誤差很小,吻合性很強。由此容易分辨出灌木林地和新造未成林地等低生物量、人工橡膠林地中等生物量、原始天然林等高生物量的分布區(qū)域。無論是森林分布與變化情況,還是最近發(fā)生的森林擾動,包括森林采伐引起的森林減少和再造林引起的森林增加,都有很好的反映。這大大突破了以前多光譜光學(xué)遙感數(shù)據(jù)反演森林生物量的能力。
自建國以來,我國利用遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)陸續(xù)開展了在森林防火中的應(yīng)用技術(shù)研究,已在全國森林防火監(jiān)測日常業(yè)務(wù)中發(fā)揮了重要的作用。但是,由于國內(nèi)外還沒有發(fā)射根據(jù)森林防火業(yè)務(wù)需求設(shè)計的衛(wèi)星傳感器,所以目前我國森林防火業(yè)務(wù)中主要應(yīng)用的是中低空間分辨率、高時間分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù),而這些衛(wèi)星主要是為氣象、植被、海洋溫度等監(jiān)測需求而設(shè)計的,只是研究發(fā)現(xiàn)它們對森林燃燒和過火信息也比較敏感,就將其應(yīng)用到了森林火災(zāi)監(jiān)測中。然而,這些衛(wèi)星也只對較大面積的火場非常敏感,空間分辨率約1公里,對燃燒初期、面積較小,如0.6公頃以下的明火卻通常難以探測到。像我國西南及南方廣大林區(qū)發(fā)生的森林火災(zāi),燃燒面積通常都比較小,許多火情信息仍不能及時監(jiān)測到,從而造成森林大火的嚴重后果。
然而,通過天宮一號高光譜成像儀可同時獲取上百個譜段的光譜數(shù)據(jù),通過綜合分析,就能得出火情信息。專家們通過北京盧溝橋附近火燒同步試驗和廣西壯族自治區(qū)蒼梧縣的火場試驗得出,天宮一號高光譜數(shù)據(jù)具有探測面積小的特點,可有效探測出煙、火燒跡地等信息,試驗面積約25平方米。這樣的結(jié)果,讓專家們感到異常興奮:這對未來設(shè)計更適合森林火災(zāi)監(jiān)測業(yè)務(wù)需求的傳感器、更好地滿足我國森林防火預(yù)警撲救的需求、切實保護我國生態(tài)環(huán)境和森林資源等具有十分重要的作用。
目前,中國林科院資信所遙感研究工作者正在將取得的初步成果,結(jié)合細致的地面調(diào)查進行深入的研究,在更多的森林類型和林業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域開展工作,希望更好地利用天宮一號高光譜數(shù)據(jù)開展林業(yè)遙感應(yīng)用示范研究,促進我國自主遙感器在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,為我國今后的資源環(huán)境衛(wèi)星和林業(yè)行業(yè)衛(wèi)星的參數(shù)設(shè)置提供參考并開展。(王建蘭)
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