目視判讀

雲南省重點地區天然林保護工程區和重點生態保護區的森林資源現狀調查(以下簡稱兩項調查)是西部大開發中林業生態環境工程建設的基礎工作。利用衞星遙感技術在全省進行大規模的兩項調查，這在我省是第一次。從1999年12月至2000年4月參加華坪森工局森林資源遙感調查，經過本次調查，切實體會到現代科技在森林資源調查規劃中的優越性。以此次兩項調查為契機，進一步提高林業勘察設計隊伍的業務素質，推動我省林業調查方法的發展 ^[1]  。

判讀是指從TM影像中“讀”出它所代表的地物或現象的過程。目視判讀是根據像片上的影像特徵及判讀標誌在影像上蒙繪判讀並區劃。利用TM影像進行森林資源調查的基本原理是:不同的地物具有不同的波譜特性及時間變化和空間分佈規律。森林是以喬、灌、草等綠色植物組成的地球上最大的陸地生態系統。由於植物葉表面組織結構、含水量、葉綠素含量的差異，使不同的森林類型有

其不同的光譜特性，反映在多波段遙感圖像上，有着各自獨有的特徵。由於物質組成的成份和結構不同，曲線形態各不相同，從而構成各種譜線。

此外，生長期的綠色植被具有很強的近紅外光反射率，綠色葉片越茂密，葉層結構越多，紅外光反射越強。一般植物的光譜曲線從可見光0.4um開始上升，約在0.55um處達到一個小高峯，又在0.65um處形成低谷，然後急劇上升至0.9um附近後在相當高的水平保持平緩。森林在近紅外和紅外波段具有很強的反射能力，以此可區分茂密植被和稀疏植被或非植被區。闊葉樹比針葉樹有更強的反射率。因此，森林資源的目視判讀是從TM影像色調、光澤、質感、幾何特徵(形狀)、結構紋理及地理位置和地理相關性等特徵來識別的。

根據《雲南省重點地區天然林保護工程區和重點生態工程區森林資源現狀調查操作細

則》中制定的地類及其判讀因子正判率，作為判讀精度，按《細則》調查質量管理規定，華坪局共區劃2036個圖班，抽取186個圖班進行正判率野外檢查驗證，佔區劃圖班總數的9.14%,本次判讀正判率最高達100%，最低是66.7%，綜合正判率95.2%。其中:經濟林、灌木林、未成林造林地、宜林荒地正判率相對偏低。總體上，整個判讀效果較為理想，進一步證明了用TM影像進行森林資源遙感調查的可行性。加之華坪局森林類型較少，樹種組和林齡組、鬱閉度級單一，本次調查人員曾參與過多次森林資源一類和二類調查，具有豐富的野外調查經驗，這是正判率高的客觀原因。但更為主要的是調查人員能在判讀過程中善於發現問題，及時找出對策措施，以提高判讀精度。

1衞星影像特徵不夠突出

理想的TM影像應根據林業調查目的和任務所要求的精度突出專題信息、色調、結構紋理等影像特徵，並能最大限度地減少同譜異物，同物異譜現象。本次兩項調查採用的遙感信息源為LANDSAT-STM的數據，其波段組為TM4 (R) 5 (G) 3 (B)。判讀中發現，地類色調層次不太豐富，如農地(山區早地)與宜林荒地，未成林造林地與宜林荒地，經濟林與農地，闊葉幼林與灌木林地區分困難，經濟林信息不突出，林分在林齡組、鬱閉度級的差異體現上不明顯。

2衞星影像分析工序弱化

衞星影像分析貫穿整個判讀過程，它是調查人員熟悉和掌握影像特徵及其規律的重要手段。在建立判讀標誌前，應使調查人員對影像有一個整體認識，然後在此基礎上在室內進行預判，儘可能區分出所有的影像類型，作為外業線路調查建標的依據。由於時間緊、任務重，本次兩項調查弱化了這一工序，導致外業線路調查的不完整，以及判讀標誌建立的不充分，對影像特徵的掌握不完全。

3目視判讀標誌描述不完備

建立目視判讀標誌是目視判讀的重要依據。由於弱化了預判，致使判讀標誌存在某些方面的不足，如同一林分類型，因坡向上的差異，林齡組、鬱閉度級在色調、亮度、結構紋理上的差別，沒有在目視判讀標誌表中較完備地予以描述出來，造成判讀這類因子時帶有一定的隨意性。

4輔助資料利用不充分

輔助資料作為TM影像的重要補充，可提高判讀精度。在影像陰影部份(如金沙江邊陡坡)，輔助資料起着不可替代的作用。此外，對輔助資料的應用上也存在某些不足。一是過份依賴原有資料，忽略影像特徵，造成小圖班的漏判(如小面積的居民點);二是對現有資料利用不充分，在判讀過程中僅參考林相圖，未充分利用土地調查資料、規劃設計資料和造林驗收材料。使一些本可通過利用這些資料即可解決的問題遺留到現地驗證中去。如部分新造未成林造林地、經濟林的漏判及誤判。類似的情況在現地驗證中均有所發現。

5專業知識的應用和野外調查經驗的積累

目視判讀過程中，某些地類需要調查人員根據地理學、林學、生物學的知識及其相關分佈規律和野外調查經驗，通過邏輯推理綜合分析確定。如據距離居民點的遠近及坡度級的大小來判斷淺藍色調的影像地塊究竟是荒地還是農地(山區旱地);可結合坡向、坡位及地形圖上的海拔等地形因子來確定林分的優勢樹種組。在本次調查中發現，專業知識的應用和野外調查經驗的積累還有很大的潛力可挖。

6不可判和難判地類的現地驗證

現地驗證主要是影像的陰影部份，判讀困難地段及雲霧覆蓋地段。尤其是人工林及新造未成林是反映森工局轉產分流的兩個重要指標。新造未成林地與宜林荒地在影像上較難分辨，造成這兩種地類在影像上的不可判和難判，這種情況需要通過現地驗證來解決 ^[2]  。

1選擇理想的衞星影像

由於受時效、價格、獲取渠道的影響，在林業調查上普遍選用TM數據作為遙感信息源。而TM影像的質量在某種程度上決定判讀精度。在認真分析工程區物候、森林資源分佈特點、以及TM各光譜波段特性的基礎上，通過適當的波段組合和遙感圖像的處理，獲得層次分明、豐富、林業專題信息突出，滿足森林資源調查要求的TM影像。當然，隨着航天遙感技術的發展，遙感信息源的升級換代，會直接給衞星影像質量帶來質的飛躍。

2進行預判

進行預判可分兩個步驟:一是在外業前熟悉影像特徵，在此基礎上區分出所有的影像類型;二是在外業線路調查建標時，結合現地對具體影像進行具體分析，確定影像與地類、森林類型的對應關係。為建立完整的判讀標誌表打下基礎。

3建立完整的目視判讀標誌表

目視判讀標誌就是建立影像與地物的對應關係，從影像的色調、結構紋理、亮度、形狀、大小、陰影等特徵的差異來區別地物。依據工程區森林資源特點和物候期確定建標單元(以縣或以影為單元)，在室內預判基礎上，採用線路調查及典型地類、森林類型調查相結合的方法建標。應指出的是，調查線路所經過的地段儘可能包含所有的地類和森林類型。選擇的線路越多，樣片越多，就越有利於建立完整的判讀標誌表。

4合理利用輔助資料

在目視判讀中，可以利用的輔助資料較多。但應對收集到的資料進行整理和分析，判斷其現實性和準確性。’本次調查中，在偏遠、交通不便及人為活動不頻繁的地區，林相圖的參考價值較高。通過多種資料的綜合利用，對地類、林分優勢樹種組、林齡組、鬱閉度級、陰影部分的判讀起重要作用。但必須指出的是，在目視判讀中資料只能起參考和輔助作用，不能動搖以影像特徵為主進行判讀的原則。

5充分發揮專業知識和野外調查經驗

專業知識和野外調查經驗對難判因子的判讀所起作用尤其明顯。調查人員的專業知識和野外調查經驗越豐富，就越善於從易被他人所忽略或微小的影像差異中，尋找出地物的識別依據，進而提出更多的有用信息。調查人員在充分發揮自己積累的知識和經驗的基礎上，可在判讀過程中展開討論，集思廣益。這樣，就能發現判讀因子在影像特徵、地域分佈及相關分佈上更多的規律性，切實地提高判讀精度。

6加強現地驗證

強化對影像陰影部份及未成林造林地、宜林荒地、經濟林、灌木林、疏林地的現地驗證，可提高判讀精度。此外，結合圖像處理時突出部分未成林造林地、宜林荒地、經濟林信息，從陰影中儘量提取有用信息，結合現有資料進行判讀。對影像及資料仍不能解決的部份，需進行現地勾繪調 ^[3]  查。