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退耕还林工程建设及遥感技术运用

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摘要:将遥感技术应用在退耕还林工程项目建设中,完成工程项目的规划、验收与监测任务,其经济性与科学性十分明显,具有一定的推广价值。在对遥感技术应用的过程中,特别是空间分析技术,能够对某区域退耕还林面积进行定期地获取。基于此,文章将遥感技术作为重点研究对象,阐述其在退耕还林工程项目建设中的运用,希望有所帮助。

关键词:退耕还林工程;工程项目建设;遥感技术;运用;分析

退耕还林工程项目的主要目标就是尽快恢复植被,尽量减少水土流失,对生态环境予以有效地改善,使得农民经济收入不断增加。但目前阶段,人工现场调查测定始终是退耕还林工程项目主要的检查方法,实际的工作量极大,要消耗一定的人力物力与财力,直接影响了工作效率的提升。而将遥感技术应用在退耕还林工程当中,能够尽快完成任务。由此可见,深入研究并分析退耕还林工程建设与遥感技术运用具有一定的现实意义。

1遥感技术在退耕还林工程项目中的应用现状

目前阶段,林业科技工作人员针对森林资源、天然林保护以及退耕还林等相关工程项目的遥感监测关键技术研究力度不断加大,并取得了理想的研究成果。其中,遥感技术在退耕还林工程项目中的应用集中表现在以下几个方面。

1.1借助遥感影像科学规划退耕还林区域

因退耕还林工程项目的实时周期相对较长且政策的兑现时间也很长,所以在工程项目建设之前,应结合遥感影像规划并布局退耕还林的区域,为工程项目实施区域内部的全局性战略落实提供必要的保障。其中,在对遥感与地理信息系统技术应用的过程中,即可对退耕还林还草耕地数量与空间分布进行确定。但需要事先具备数字高程、土地利用、植被指数与生态环境质量以及坡向等方面的数据库[1]。与此同时,要在土地利用数据库当中提取旱地的数据信息。在此基础上,基于遥感技术的帮助,还要对退耕还林还草面积与空间分布进行确定。在对降雨数据使用的过程中,也可以对退耕还林或者是还草面积与空间分布加以确定。当合理规划退耕还林区域以后,即可对退耕还林工程项目进展状况与耕地质量形成系统化地了解,进而以通用土壤蚀工程为参考依据,贯彻落实适宜性评价。其中,可以结合评价的结果,科学合理地采取不同等级,对退耕还林地区的规划方案进行制定,而等级集中表现为高度适宜、中度适宜、低度适宜与不适宜4个方面。与此同时,结合SPOT-5数据本身所具备的融合性,与SPOT-5、ETM+数据相互融合,将遥感技术应用于其中,借助不同形式的变化方式,找到方便识别植被的融合手段。除此之外,对QuickBird遥感影像数据处理分析的合理化运用,可以获得更为丰富的退耕地区树冠信息。而且,基于面向对象图像信息提取的技术,还能够对退耕还林地区的树冠信息加以提取,以保证退耕还林规划管理工作的顺利开展。

1.2宏观验收并监测退耕还林还草保存状况

当前,国内退耕还林工程项目的质量检查主要采用的是县级自我检查、省级复查以及国家核查这3种不同级别的检查方法。但是,在贯彻落实相关工作的过程中,人工实地调查与测定始终占据主导地位。在以上3种检查方法当中,只有县级自我检查属于全面检查,而其他2种检查都属于抽查形式,且一般的检查比重不超过30%。此外,县级自我检查主观性也十分明显,经常存在虚报的情况,无法确保检查工作质量,对国家宏观决策的执行产生了不利的影响。近年来,通过对遥感技术中多时相与多传感器的基本特点运用,在相同区域退耕还林之前与之后不同时相条件下的遥感数据比较的基础上,借助绝对配准与图像差值的方式,可以获取变化信息[2]。与此同时,对遥感技术中的空间分析技术予以利用,能够对当地已经完成退耕还林的面积进行获取,并科学化地评价退耕还林效果。在遥感技术管理功能各期分析成果管理中,即可在部门查询与决策中应用。在对变化向量分析方法利用的过程中,复合光谱和纹理2种不同信息内容,对变化的强度进行合理地计算,借助支持向量机的方法对变化信息与非变化信息进行有效地提取。在监督分类的作用下,能够对变化区域范围内的土地利用以及覆盖类型具体转移的方向进行确定,进而达到动态化监测土地利用与覆盖率的目标。

1.3借助高分辨率遥感影像监测

退耕新造林地通过对高分辨率遥感影像的应用,可以对退耕还林新造幼龄林进行识别,并针对植被盖度实施定量估算。这样一来,就能够对植被生长的状况与退耕还林地质量形成系统化地了解,为退耕还林工程项目的建设成效评价提供了必要的保障。以张家口退耕区域为例,对0.6m分辨率快鸟遥感影像的运用,完成退耕还林区域新造林地的生长趋势进行了监测。在这一过程中,要正射校正快鸟影像,借助高斯滤波方法有效地增强图像,尽可能降低噪音,使得退耕还林耕地树冠信息得以增强。而通过面向对象图像信息提取技术的灵活运用,使得退耕还林地区的树冠信息与树冠面积得到了统计,且完成了退耕还林成活几率的准确计算。在对快鸟高分辨率遥感影像利用的基础上,综合考虑自身特点,对既有像元二分模型的2个参数估算方法加以改进,形成NDVI归一化植被指数定量估算植被覆盖度模型,在退耕地区中加以应用,可以取得理想的使用效果。

2有效改进遥感技术在退耕还林工程建设中的运用策略

为更好地发挥遥感技术的价值与功能,有必要结合该技术应用的实际情况,采取改进运用策略,只有这样,才能够增强退耕还林工程建设的效果。

2.1叠加退耕还林设计图纸和遥感影像分类图纸

在退耕还林工程项目建设的过程中,面积核查的重要性不容忽视。其中,在对遥感技术应用的时候,通过本地退耕还林设计图纸的合理运用,合理地叠加设计图纸与遥感影像分类图纸。这样一来,就能够实时监督退耕还林的完成效果。而在对比统计的基础上,能够获得精准度较高的退耕还林完成面积,也能够在各退耕还林水板块当中落实相关性的工作,为面积核查提供极大的便利。

2.2对比各时期遥感影像

在完成退耕还林工作任务以后,也一定要强调林地管护与效益评价的重要作用。其中,退耕还林区域内林地生长与成活状况的监督逐渐发展成林业部门工作的重点与难点。而在遥感影响系统化比较的同时,即可对连续面积内的树林破坏情况加以监测。与此同时,可以对不同年度植被的归一化指数进行计算,在对比的基础上,针对林地生长的状况加以分析和探讨[3]。

2.3综合考虑价格因素

在市场中,分辨率较高的遥感影像价格相对较高,若在退耕还林工程项目监测中大面积应用,将消耗大量的财力,这与退耕还林工程遥感监测的最初目标相违背。在这种情况下,县级单位在开展退耕还林工程项目监测工作的过程中,可以选择使用SPOT-5数据,其分辨率满足全色需求,且多光谱是10m,实际价格也不高,具有理想的性价比。此外,Landsat-7系列中的ETM数据在分辨率方面虽然不具备优势,但是在价格方面却十分突出,且具有多光谱的基本特点。在实际使用的过程中,可以借助波段的组合与不同的增强处理方式,和SPOT-5影像相互结合,完成遥感解译,即可获得所需的地物信息数据。

2.4科学合理选用分辨率较高的遥感影像

目前阶段,遥感技术应用于退耕还林工程项目中的效果十分明显,但在退耕还林工程发展初期,始终以幼苗为主,若仅选择分辨率不高的遥感影像技术很难加以识别。在这种情况下,应当科学合理地选择使用高分辨率遥感影像,只有这样,才能够与退耕还林监测工作的精准度要求相适应。

3结束语

将遥感技术应用在退耕还林监测工程项目中,初期应用效果并不明显,且研究范例也不多,始终处于探索层次,不具备成熟且完善的应用模型。在这种情况下,有必要正确认知遥感技术的应用优势,并结合退耕还林工程项目建设的实际情况,贯彻落实监测工作,才能够确保工程项目的合理化开展,在彰显遥感技术价值的同时,进一步推广其在退耕还林工程建设中的有效应用。

参考文献

[1]邢元军,彭检贵,徐金铎,等.基于遥感技术的退耕还林工程动态监测研究——以四川天全县为例[J].中南林业调查规划,2016(2):22-28.

[2]胡春艳,卫伟,王晓峰,等.甘肃省植被覆盖变化及其对退耕还林工程的响应[J].生态与农村环境学报,2016(5).

[3]胡春艳,卫伟,王晓峰,等.甘肃省植被覆盖变化及其对退耕还林工程的响应[J].生态与农村环境学报,2016(4):588-594.

作者:何艳华 单位:广西三江侗族自治县林业局

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