廣西運用激光雷達(dá)技術(shù)實現(xiàn)森林資源的清查和管護(hù)

　　以前，調(diào)查森林資源的關(guān)鍵詞是跋山涉水、翻山越嶺、手工測繪?，F(xiàn)在，有了國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星和激光雷達(dá)技術(shù)，關(guān)鍵詞成了衛(wèi)星影像、空中航測、模型估測。近年來，森林資源豐富的廣西通過運用“天空地”一體化森林資源調(diào)查監(jiān)測新技術(shù)體系，實現(xiàn)了對森林資源更嚴(yán)格的清查和管護(hù)。

“天空地”一體化森林資源調(diào)查監(jiān)測體系示意圖，資料圖

　　看護(hù)好生態(tài)家底，先進(jìn)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測手段必不可少。近年來，廣西通過應(yīng)用高分辨率衛(wèi)星（簡稱高分衛(wèi)星）遙感、激光雷達(dá)等技術(shù)，創(chuàng)新森林資源調(diào)查監(jiān)測方法，實現(xiàn)對森林資源的更嚴(yán)格管護(hù)。通過一體化森林資源調(diào)查監(jiān)測新技術(shù)體系的應(yīng)用，配合少量人力在地面補充調(diào)查，可以輕松且準(zhǔn)確地實現(xiàn)森林資源監(jiān)測。

　　樣地號：84；樹種：馬尾松；郁閉度：0.7；公頃株數(shù)：1200；平均高：6.96米……將機載激光雷達(dá)空中航測數(shù)據(jù)輸入電腦，再與衛(wèi)星影像整合處理，通過模型估測，森林資源狀況就在立體彩圖中一目了然。

　　據(jù)了解，受自然力和人為干擾影響，森林資源的最大特點是處于無時不處于生長、消耗的動態(tài)變化過程之中，及時清查對于森林資源的保護(hù)利用具有重要意義。

資料圖

　　過去，森林資源調(diào)查通常都是以人工地面調(diào)查為主，所需時間長，數(shù)據(jù)精度還不高。如今，監(jiān)測新技術(shù)不僅顯著地提高了森林面積、森林蓄積量調(diào)查精度，同時大幅度減少了地面調(diào)查工作量，極大地提高了工作效率。

　　據(jù)了解，廣西地處低緯度地區(qū)，地理環(huán)境復(fù)雜，降雨量較大，云雨天氣對光學(xué)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)獲取影響很大。再加上國外衛(wèi)星重訪周期長，本身數(shù)據(jù)獲取少、存檔少，衛(wèi)星拍下來的照片大部分被云覆蓋，質(zhì)量差，無法滿足應(yīng)用需求。2012年開始，隨著國產(chǎn)高分衛(wèi)星的發(fā)射升空，原來向國外公司購買衛(wèi)星影像所需的數(shù)百萬元的費用，如今成本幾乎降到零。

　　如果說衛(wèi)星是新技術(shù)的一條腿，那么最新的激光雷達(dá)（LIDAR）技術(shù)則是另一條腿。

不同視角的林區(qū)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)顯示，資料圖

　　激光雷達(dá)是一項主動遙感技術(shù)，相比其他技術(shù)手段，在大范圍、高時效、高精度林木高度與林分垂直結(jié)構(gòu)信息獲取方面具有優(yōu)勢。通過幾個掃描數(shù)據(jù)便可準(zhǔn)確估測林分特征，測量森林冠層結(jié)構(gòu)，如樹高、胸高斷面積以及林分蓄積量等。目前，發(fā)達(dá)國家大都已采用該技術(shù)進(jìn)行全國性的森林資源調(diào)查。

　　據(jù)了解，激光雷達(dá)技術(shù)通過傳感器發(fā)出的激光脈沖來測定目標(biāo)物距離，可獲得從森林冠層表面到林下地形之間的三維結(jié)構(gòu)信息，并可通過模型產(chǎn)出森林生物量、碳匯、森林垂直結(jié)構(gòu)空間格局等監(jiān)測評估產(chǎn)品。

　　例如，一架裝載激光雷達(dá)的小型飛機，飛行1個小時可采集300平方公里的森林?jǐn)?shù)據(jù)，高效率的技術(shù)手段使外業(yè)人力和時間投入減少80%左右，所測量的樹高精度達(dá)到95%以上，森林蓄積量精度達(dá)到90%以上，森林變化總體精度達(dá)到90%以上。

　　據(jù)了解，目前，廣西的森林資源二類調(diào)查已完成了一多半。過去五六年才能完成的工作，現(xiàn)在一兩年就可以完成，且可以大量地節(jié)省人力物力。激光雷達(dá)技術(shù)通過在廣西的大面積應(yīng)用，也得到了進(jìn)一步的修正，精準(zhǔn)度大大提高，數(shù)值模型也更加豐富。眼下看來，鑒于當(dāng)前林業(yè)發(fā)展形勢和激光雷達(dá)在林業(yè)上的應(yīng)用前景，建立切實可行的林業(yè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對森林資源進(jìn)行高效、精準(zhǔn)、持續(xù)的動態(tài)監(jiān)測，采用激光雷達(dá)技術(shù)無疑是最優(yōu)解決方案。