基于3S技术的森林火灾损失评估-森林经理学专业论文.docx

L_一 L_一 ；懒y㈣1呲8㈣0叭㈣71m／腿u讯。龋 ；懒y㈣1呲8㈣0叭㈣71m／腿u讯。龋 声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南林学院或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：塑星煎 ．刚稠：童丑笸：堡 关于论文使用授权的说明 本人同意：西南林学院有权保留论文的复印件，可以采用影印、缩印或其他 复制手段保存论文；提交论文一年后，允许论文被查阅和借阅，学校可以公布论 文的全部或部分内容。 (保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：塑星塞一 导师签名： 醐：鹳 | ／ 摘要：森林火灾不仅烧毁林木，还破坏了森林环境，对森林中的其它资源也造 摘要：森林火灾不仅烧毁林木，还破坏了森林环境，对森林中的其它资源也造 成了巨大的破坏， 严重威胁着森林生态系统的平衡与稳定。做好森林火灾的灾 后评估，对森林火灾损失进行科学的评估，准确衡量森林火灾损失，是森林防火 工作中一个十分重要的环节。当前，人们主要是目视估计、现场勾绘、手工量算 来调查受灾面积。由于受地形起伏、地面可视条件、现地目视判断与转绘难度、 图纸及变形、工作人员的主观判断误差等的影响，传统的方法调查的数据的精度 不高，耗费大量的劳力、物力和时间。近年来，随着3S技术在林业中的发展， 我省部分州、市、县(区)政府在有条件的情况下，尝试开发建立了融合3S技 术的林火管理系统，并不断进行完善。利用3S技术来估算森林火灾损失，成为 可能。 本研究突破性的结合ArcGIS专业软件将卫星影像用于森林火灾损失评估领 域，提高了评估的客观性，降低了评估的几何和属性误差。采用灾前和灾后的卫 星影像数据相比较的方法，在提取受灾地区各项指标数据的基础上，对受灾地区 进行不同环境因子下的火场面积估算，从而对火灾造成的损失进行有效的评估， 为防火工作部门提供可靠、科学的数据。 首先，采用遥感图像进行灾后图像识别。舍弃传统的现场调查，人工勾斑， 目视解译的现场调查方法，在对遥感数据进行计算机自动勾斑的基础上，结合其 他辅助数据获取灾后地区的地貌特征。本研究以中巴资源]2／垂_(CBERS)多波段数 据及纹理均匀性指标、图斑变异性指标和地形因子作为模式识别指标进行灾后图 像识别。 其次，采用TM卫星影像数据进行林分类型识别，制作灾前森林分布图。获 取灾前最新TM数据后，首先，对TM数据进行几何校正、消除地形影响、裁剪、 合成等图像预处理工作。其次，定义样地土地／植被类型语义系统，通过外业调 查采样，得到不同植被类型和土地所分布的区域特点，如海拔、坡度、生境等数 据，建立土埘植被类型的解译标志。最后利用ARCGIS专业软件，结合专家知 识，对图像进行解译并制成森林分布图。 最后，利用灾后卫星影像数据，对受灾程度和面积进行评估。首先，获取灾 后最新卫星影像数据，对其进行辐射校正、几何校正、图像辐射增强处理、研究 区域裁切等工作。其次，结合研究区域的DEM数据、卫星影像数据，对灾后地 面进行调查抽样，获取灾后受灾植被的信息，如经纬度、死亡率、受害程度等。 面进行调查抽样，获取灾后受灾植被的信息，如经纬度、死亡率、受害程度等。 再次，基于灾后卫星遥感数据的光谱特征、纹理特征，结合抽样调查数据，建立 灾后预处理后遥感图像的解译标志。最后，对图像进行纹理提取，根据专家系统， 采用监督分类的方法，解译图像，获取不同受灾程度下的区域。按植被类型、海 拔、坡度、坡向等不同的立地指标分受灾程度轻重对受灾面积进行统计。研究表 明，按海拔统计，2300～2550m段的森林植被受害面积最大，达到10364．79亩， 其次为2050--一2300m段，受害9143．57亩，1800-2000m段受害面积最小，为 5921．91亩；按坡度统计，大于25度坡度的受害面积达到了16157．01亩，占到 受害面积的63．5％；按坡向统计，阳坡的受害面积最大，达到8370．93亩，其次 是半阳坡、半阴坡，面积分别是7492亩和5488．31亩，阴坡的受害面积最小， 为4079．04亩。 本研究基于影响森林火灾蔓延和燃烧程度的环境梯度因子作为地形识别指 标，从多波段卫星遥感数据提取的纹理特征因子作为光谱识别指标，建立由遥感 多波段数据、坡度、坡向等环境梯度指数和纹理指标构成的多元统计数据集，并 对其进行空域数据的统计分类。结合地面调查的火灾受害样地数据并基于纹理与 均匀性指标，采用监督分类方法，对光谱分类数据进行模式化归并，最终区划出 不同受害程度的分布图层。将受害图层分别和高程图层、坡度图层、坡向图