激光雷达技术助力国内森林资源监测与调查
- 2019/11/19 13:06:42 19554
- 来源：传感器专家网
【仪表网 行业应用】以前，调查森林资源的关键词是跋山涉水、翻山越岭、手工测绘。现在，有了国产高分辨率卫星和激光雷达技术，关键词成了卫星影像、空中航测、模型估测。近年来，森林资源丰富的广西通过运用“天空地”一体化森林资源调查监测新技术体系，实现了对森林资源更严格的清查和管护。
“天空地”一体化森林资源调查监测体系示意图，资料图
看护好生态家底，先进的生态环境监测手段必不可少。近年来，广西通过应用高分辨率卫星(简称高分卫星)遥感、激光雷达等技术，创新森林资源调查监测方法，实现对森林资源的更严格管护。通过一体化森林资源调查监测新技术体系的应用，配合少量人力在地面补充调查，可以轻松且准确地实现森林资源监测。
样地号：84；树种：马尾松；郁闭度：0.7；公顷株数：1200；平均高：6.96米……将机载激光雷达空中航测数据输入电脑，再与卫星影像整合处理，通过模型估测，森林资源状况就在立体彩图中一目了然。
据了解，受自然力和人为干扰影响，森林资源的大特点是处于无时不处于生长、消耗的动态变化过程之中，及时清查对于森林资源的保护利用具有重要意义。
资料图
过去，森林资源调查通常都是以人工地面调查为主，所需时间长，数据精度还不高。如今，监测新技术不仅显著地提高了森林面积、森林蓄积量调查精度，同时大幅度减少了地面调查工作量，极大地提高了工作效率。
据了解，广西地处低纬度地区，地理环境复杂，降雨量较大，云雨天气对光学卫星影像数据获取影响很大。再加上国外卫星重访周期长，本身数据获取少、存档少，卫星拍下来的照片大部分被云覆盖，质量差，无法满足应用需求。2012年开始，随着国产高分卫星的发射升空，原来向国外公司购买卫星影像所需的数百万元的费用，如今成本几乎降到零。
如果说卫星是新技术的一条腿，那么的激光雷达(LIDAR)技术则是另一条腿。
不同视角的林区激光雷达数据显示，资料图
激光雷达是一项主动遥感技术，相比其他技术手段，在大范围、高时效、高精度林木高度与林分垂直结构信息获取方面具有优势。通过几个扫描数据便可准确估测林分特征，测量森林冠层结构，如树高、胸高断面积以及林分蓄积量等。目前，发达国家大都已采用该技术进行全国性的森林资源调查。
据了解，激光雷达技术通过传感器发出的激光脉冲来测定目标物距离，可获得从森林冠层表面到林下地形之间的三维结构信息，并可通过模型产出森林生物量、碳汇、森林垂直结构空间格局等监测评估产品。
例如，一架装载激光雷达的小型飞机，飞行1个小时可采集300平方公里的森林数据，率的技术手段使外业人力和时间投入减少80%左右，所测量的树高精度达到95%以上，森林蓄积量精度达到90%以上，森林变化总体精度达到90%以上。
据了解，目前，广西的森林资源二类调查已完成了一多半。过去五六年才能完成的工作，现在一两年就可以完成，且可以大量地节省人力物力。激光雷达技术通过在广西的大面积应用，也得到了进一步的修正，度大大提高，数值模型也更加丰富。眼下看来，鉴于当前林业发展形势和激光雷达在林业上的应用前景，建立切实可行的林业数据基础，对森林资源进行、、持续的动态监测，采用激光雷达技术无疑是解决方案。
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