马来西亚沙捞越在森林开发中使用SPOT和雷达数据
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    伐业是位于马来西亚东南部沙捞越州的主要经济产业。木材公司在开采森林活动中需要时时估计木材资源保有量,以便有计划地逐步开采。
    基于卫星数据的地球观测活动提供了对 森林资源数量,质量的实时准确同时又是十分合算的观测数据。本文强调了对森林开采过程中,评价木材存量时,将SPOT 数据和雷达数据组合应用是一种十分理想的分析方法。


地方经济的基石
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    在位于婆罗州(加里曼丹岛)北部的马来西亚沙捞越州, 现仍有60%的森林覆盖率。造纸和建材用的伐木业是地方产业的生命线,因而发展可 持续开发的伐木业在当地是头等重要的。
    许多研究表明,地球资源卫星图像能提供给木材公司管理森林资源和评价木材存量等方 面的信息。为了调查卫星图像产品能在多大程度上满足伐木业主的要求,SPOT公司(SPOT 亚洲公司)在婆罗州纸浆木材公司(BP&P)的合作下,开始了实验性的研究。
    这个试验性研究,最初是为了满足BP&P 公司的特殊要求,SPOT图像公司要开发一个专用于 林业的地理信息产品。
    研究工作中使用了SPOT全色与多光谱图像以及以不同视角获得的RADARSAT SAR图像,并将ERS SAR 立体像对用作数字高程模型的输入,从而建立起地理参考的专题产品。

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分析用户要求
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    BP&P公司已经有用于森林资源管理的地理信息系统,他们在处理基于卫星的地理信息也方面有经验,BP&P所需的特殊信息有:
    ◆ DEM 数字高程模型
    ◆ 线状特征,如:河流,伐木搬运通道等等矢量形式的数据;
    ◆ 森林开发线状图
    ◆ 木材出产估计图(木材体积立方米/公顷);
    试验研究中,上述GIS 产品按BP&P 公司自己的大地测量参考系统分出30 公 里x 60 公里的试验区。
    为了生成上述GIS产品,用到了下述的数据源:
    ◆ 一景XS 多光谱SPOT 图像
    ◆ 一景SPOT 全色(P)图像
    ◆ 两景以前后模式获得的ERS SAR图像
    ◆ RADARSAT 立体像对(标准光束2和7模式)
    同时使用多种卫星图像的原因是,其一,SPOT数据受云层覆盖影响较大而需要采用雷达数据来补充,其二是单独的雷达数据也满足不了用户的需要。
    SPOT 亚洲公司和瑞典合作伙伴SSC公司,提供东南亚的SPOT,ERS和RADARSAT数据。
    具体到这个项目上,SPOT法国总部给SPOT亚洲及用户提供雷达产品应用方面的技术支持,并开了SPOT 数据与雷达卫星数据组合在商业上的应用上的先例。

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图像处理
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    图像的预处理对于最终专题产品的质量起着十分重要的作用,举例来说,SAR图像经过完全的辐射校正和贝立叶过滤后可减少多通道SAR图像上的斑点。
    法国数字制图专业厂商ISTAR公司用雷达测量技术生成了DEM,它是基于两景以不同视角(波束S2 和S7)获得的雷达卫星SAR图像生成的。DEM的估计高程精度大致是19米(从GPS读出)。
    SAR 图像的投影差十分明显,从而也影响并减少了SPOT图像的可用范围。DEM数据因而被用来在产生森林数据产品前作正射纠正,地理编码和改正源图像上的辐射效应。

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网络数据提取和森林开发现状
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    森林管理者和木材公司都需要有关森林水系网络,道路及伐木通道等方面的准确信息。这些特征用纹理识别技术能从至少两张图像上同时自动提取,把可见光谱数据与雷达数据组合在一起证明对提取这类特征十分有效。
    在森林开发现状方面,用一系列的从SPOT和雷达卫星数据得到的专题判读指数来对无云的SPOT 多光谱图像进行分类。 这些指数是经组合SPOT与雷达数据而得到,对选择相关数据十分有用,如森林生态生物量等方面。
    在遇到SPOT多光谱图像有云的部分,分类工作则利用SAR图像在两景ERS图像和SPOT全色像间产生干涉相关来完成。

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    这两种部分分类方法能很好地匹配组合成包含以下六类信息的单景图像:(见图)
    伐木搬运通道,水体及稻田(蓝色)
    超高产林区(暗绿)
    中高产可伐林区及次生林区(淡绿)
    低产林区(灰色)
    裸地及作物区(橙)

木材存量估计
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    木材存量统计采用新的技术,它基于SAR与光谱数据的融合,以及森林结构模型和森林开采现状分类结果而得出。
    最终的木材存量图是用基于不同区域的标准木材体积来校配的,此研究中,校配过程中只使用一个平均参考值,当然这会给最终木材估产分析带来某些误差但是,实地调查表明,木材体积不会超估过20%。
    此次试验研究也给SPOT公司提供了一个发展新产品和服务以便更好地满 足森林管理要求的这样一个机会。这种组合SPOT数据和雷达数据的方法产生了一整套更完善,更准确的数据集,而这些增值的数据产品最终直接整合到了BP&P公司的GIS中。
    目前,BP&P公司正在实际工作中来评价这些产品,会在产品的准确性和适用性方面给我们很有价值的反馈,这将对帮助我们和其它木材公司一道对开发满足林业应用一整套需求的新产品系列大有裨益。它的作用不仅仅限于一个地区,对世界其它地区的林业应用也会有帮助。

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