CN101196931A - 森林资源价值核算空间信息化技术方法 - Google Patents

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冯仲科
闫秀婧
蔡华利
姚山
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Abstract

本发明公开了一种森林资源价值核算空间信息化技术方法。该发明以森林资源二类调查的空间数据和属性数据为依据，按专家知识库对遥感卫星影像进行地类划分，获取林地、湿地、沙地、土地面积，建立森林资源价值核算空间数据库，并以N公里×N公里格网进行系统抽样布点，获取落在林地的每个样点遥感影像灰度值，反演出森林蓄积量，完成森林资源价值核算空间信息化，提高了数据采集精度，缩短了数据采集周期，及时、准确的提供森林资源空间信息，实现林地价值、立木价值和立木生长量价值的核算。

Description

森林资源价值核算空间信息化技术方法
一、技术领域
本发明涉及一种空间数据获取与处理的技术方法，特别是一种森林资源价值核算空间信息化技术方法。
二、技术背景
我国传统森林资源价值核算中，林地面积获取主要采用下面方法，在地形图上勾绘出林班和小班边界、用求积仪或透明网格纸求算面积；用罗盘仪进行定位、测距、测定边界及面积；通过每木检尺、角规测树和临时样地调查测算立木蓄积，价值量也是通过电子表格统计完成，这些方法在森林资源价值核算中都有其不足之处：
①林地面积获取精度低、外业工作强度大，成本高，耗时多，而且受通视条件、地形地势等因素影响，人为误差大；
②数据获取时周期长，数据和图件的管理分析手段落后，无法提供及时、准确和大尺度的森林资源空间信息；
③蓄积测算采用常用的任何一种方法测量的结果都是依据胸径和某一形数推算出来的，精度较低；
④林地面积和灰度值保存在电子表格中，数据独立性较差、共享性较弱、冗余度较大，在一定程度上浪费了存贮空间，也容易造成数据的不一致性。
因此，传统森林资源价值核算方法不可避免地带来了很多麻烦与误差。
三、发明内容
为了克服现有的森林资源价值核算中空间数据处理的缺点，本发明的目的是提供一种森林资源价值核算空间数据获取与处理技术方法，及时、准确、大尺度的进行森林资源价值核算空间数据的获取与处理。
本发明的目的是这样实现的：
①以森林资源二类调查的空间数据和属性数据为依据，建立地类分类专家知识库，按专家知识库对遥感卫星影像进行地类划分，获取林地、湿地、沙地、土地面积，建立森林资源价值核算空间数据库；②以N公里×N公里格网进行系统抽样布点，获取落在林地的每个样点遥感影像灰度值，反演出森林蓄积量；③通过对利用遥感影像获取的森林面积和蓄积量统计，完成林地价值、立木价值和立木生长量价值的核算。
本项发明具有以下优点：
①利用遥感数据，可自动、直观的获取林地面积，提高了数据采集精度，缩短了数据采集周期，提供及时、准确和大尺度的森林资源空间信息；
②可读取林地遥感影像灰度值，通过遥感模型快速、精确的进行蓄积计算，完成森林资源资产和生产核算；
③实现了短周期、大尺度森林资源价值核算，节约了大量的人力、物力和财力，降低了森林资源价值核算的成本。
四、具体实施方式：
森林资源价值核算空间数据获取与处理技术方法与现有技术不同，具体是：
(1)数据源的选择：在数据处理开始之前，对遥感数据进行一系列的筛选，应尽量选择图像分辨率较高，数据比较完整，具有代表性的遥感数据，然后通过图像几何校正、波段组合、匹配、拼接等一系列处理过程之后，进行分类和灰度值的提取。
(2)获取地类面积：林地、湿地、沙地面积的获取是进行森林价值量计算的前提。首先将根据专家知识库划分的地类进行矢量化，获得林地、湿地、沙地等在图上相对应的图元ID，然后自动获取图上林地、湿地、沙地所对应的面积，存入空间数据库，并求和。
(3)读取灰度值反演蓄积模型：灰度值是进行蓄积预算的重要依据。首先，获得相应影像上有林地对应点的像素行列值，利用计算机视觉、模式识别与人工智能技术，融合地学专家知识，提取灰度值，存入电子表格中。
通过灰度值，利用多元线性回归方法建立蓄积模型：
Y＝33.673+0.057*TM1-0.635*TM2+0.098*TM3+0.222*TM5+0.005*TM6+0.083*TM7+34.192*[(TM4-TM3)/(TM4+TM3)]+12.892*(TM4/TM3)+0.143*(TM4-TM3)-158.132*[(TM4+TM5-TM2)/(TM4+TM5+TM2)]+0.206*(TM4*TM3/TM7)-16.261*(TM7/TM3)-6.967*(TM4/TM2)+104.640*[(TM5+TM7-TM2)/(TM5+TM7+TM2)]-0.129*(TM4*TM5/TM7)+13.535*[TM3/(TM1+TM2+TM3+TM4+TM5+TM7))。其中，Y为蓄积(立方米)，TMi为灰度值，i＝1，2，3，…7。
(4)林地价值核算：根据林地价值核算的公式，PRi＝Si*Pi(PRi是价值量，Si是不同地类的面积，Pi是不同地类的单价)，Pi手工录入数据库，即可自动实现林地价值的核算。
(5)立木价值和立木生长量价值核算：立木蓄积是资产价值核算和生产价值核算的重要内容。将电子表格中的灰度值导入数据库，通过遥感蓄积模型可快速、精确和自动计算其蓄积量，利用蓄积量进行立木价值量、立木生产量价值的核算。

Claims (1)

1.一种森林资源价值核算空间信息化技术方法，其特征是：①以森林资源二类调查的空间数据和属性数据为依据，建立地类分类专家知识库，按专家知识库对遥感卫星影像进行地类划分，获取林地、湿地、沙地、土地面积，建立森林资源价值核算空间数据库；②以N公里×N公里格网进行系统抽样布点，获取落在林地的每个样点遥感影像灰度值，反演出森林蓄积量；③通过对利用遥感影像获取的森林面积和蓄积量统计，完成林地价值、立木价值和立木生长量价值的核算。
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