鞠洪波:數字化森林資源監測守護叢林
- 發佈時間:2016-03-13 03:33:47 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
授權發明專利5項,申請專利20項,發表論文55篇,取得軟體著作權登記21項,培養研究生29名……這是863計劃現代農業技術領域“數字化森林資源監測技術”項目2015年所取得的部分成績。
該項目首席專家中國林業科學研究院資源資訊研究所所長鞠洪波介紹,2014年—2015年,項目團隊在北京市、湖南省、福建省、內蒙古自治區、四川省、雲南省、海南省等地開展了試驗示範區的野外調查和示範應用,完成了相關試驗示範區數據的收集、整理、加工、處理和建庫等工作,完成了相關應用示範工作,取得了良好的應用示範效果。
比如, 研究人員以京津風沙源重點治理區的MODIS02B産品為數據源,通過數據處理獲得2000—2012年的NDVI(歸一化植被指數)時序數據集,採用線性趨勢分析、標準差、Hurst指數和相關係數等方法,分析了京津風沙源重點治理區植被覆蓋的時空變化特徵及影響因子。
“分析結果表明人類活動是京津風沙地區植被覆蓋上升的重要驅動因素;自然因素中,降水是控制工程區植被生長的主要因子,溫度的影響相對較弱。” 鞠洪波説。
研究人員應用遙感影像亞像元NDVI/EVI(歸一化植被指數/增強型植被指數)時間序列數據,完成了區域性森林時空變化與特徵分析技術研究;全面開展了樹木、林分、經營、森林景觀模型與可視化模擬方法的研究工作;完成了森林生境因子精準獲取與評價技術、森林經營管理決策支援技術等。
火是森林的天敵,研究人員以福建省三明市將樂縣將樂林場、黑龍江大興安嶺塔河林業局和北京市密雲縣為實驗區域,分別針對中低空間解析度、高空間解析度、高光譜及微波遙感數據的森林類型識別方法進行研究示範。
“研究人員建立了森林火險動態分析與智慧預警技術,基於PRISM氣象插值原理設計開發日氣溫的插值模型。以氣溫插值結果為基礎,利用溫度與相對濕度計算模型,對空氣濕度進行了模擬。應用WindNinja軟體的實現平均風速、風向等插值,實現了山地小環境火險氣象資訊的模擬。” 鞠洪波説。
在高精度森林類型識別技術方面,科研人員研究出基於高解析度影像的森林類型自動提取演算法研究,他們以甘肅省小隴山林業實驗局百花林場為研究區,充分利用多源數據、挖掘多元特徵(光譜、植被指數、紋理及時相特徵)、綜合輔助資訊(地形因子和輔助資料),採用層次化資訊提取策略,開展複雜山區地形條件下高空間解析度遙感影像林地類型精細化資訊提取方法研究,總體分類精度達到90%以上。
鞠洪波説,項目團隊團結進取,在森林資源資訊快速提取、森林類型識別、森林結構反演模型、軟體的完善、整合、測試;森林火災監測物聯網技術平臺軟體完善、整合、測試;樹木、林分、經營、森林景觀數字化模型及其可視化模擬系統完善、整合、測試均取得進展;開展了試驗區試驗示範,全面完成項目規定的各項指標和工作內容。