山西省森林資源年度清查工作的影像處理探討

王彩霞

摘 要 山西省森林資源年度清查工作利用遙感判讀技術，采取系統(tǒng)抽樣布設樣地的方法，獲取縣級行政單元的森林資源年度動態(tài)數(shù)據(jù)，客觀反映市縣林業(yè)建設成效?；诖耍槍υ摴ぷ髦羞b感判讀影像處理的一些問題進行了簡要分析和探討，并給出了合理的建議。

關鍵詞 森林資源;年度清查;遙感判讀;影像;山西省

中圖分類號：F326.27 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.08.093

國家森林資源清查體系是以省為抽樣總體，每5年開展一次的森林資源調(diào)查，無法滿足市縣森林資源清查精度要求，山西省森林資源年度清查旨在統(tǒng)籌解決縣域范圍變化無法及時掌握、林業(yè)生態(tài)治理成效無從量化評判、生態(tài)文明政績難以客觀反映等問題。監(jiān)測的對象是各縣的森林資源動態(tài)消長情況，主要內(nèi)容包括森林的數(shù)量、分布、動態(tài)變化和森林后備資源的動態(tài)變化。在總結和借鑒國內(nèi)先進經(jīng)驗的基礎上，山西省以縣為抽樣總體，采取系統(tǒng)抽樣布設樣地的方法，以遙感判讀為手段，獲取縣級行政單元的森林資源年度動態(tài)數(shù)據(jù)，從而滿足對市縣林業(yè)建設成效考核的需要。基于此，就該工作中相關影像處理的一些問題進行了簡單分析和探討。

1 ArcMap中建立金字塔的級數(shù)和方法

山西省森林資源年度清查工作采用多源影像進行判讀。初始年采用農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權登記頒證所使用的1∶2 000航空正射成果、高分辨率衛(wèi)片以及谷歌影像判讀，運行年采用高分辨率衛(wèi)片和谷歌影像判讀。為了提高判讀工作效率，需利用ArcGIS平臺對碎片狀的農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權登記頒證所使用的1∶2 000航空正射成果進行自動拼接，形成以縣為單位的整塊影像數(shù)據(jù)。

當影像在不同遙感或GIS軟件中打開，顯示信息出問題時，往往需要重新構建影像金字塔。理論上講建立金字塔的級數(shù)越高，顯示速度越快，但同時空間占用就會越大，這其實就是在用空間換取時間。但是，實際上金字塔的級數(shù)并不是越大越好。例如，一幅影像圖，每分一級金字塔都會被分成4小塊影像。在沒有建立金字塔的情況下，讀取用了100 s;建立兩層之后就縮短為

25 s，三層后為6.25 s，四層后是1.56 s，五層后為0.39 s，六層后是0.1 s，七層后是0.025 s。由此可見，隨著級數(shù)的增加，讀取速度就越快（或者說等候時間就會縮短），但當級數(shù)達到一定的程度，再增加級數(shù)似乎也沒有太大的意義。

從上面的例子來看，這張影像圖做到6級就已經(jīng)夠了，再往上增加級數(shù)，提高的速度人是感覺不出來的。相反每增一級，空間的開銷就會隨之增加。所以取一個適合自己影像的金字塔級數(shù)是非常有必要的。至于取多少級，每張圖都不一樣，和圖的大小有關，降低圖片的分辨率有關，分塊數(shù)量多少有關，還和機器設備等有關。一般來講，分成7～9級就夠用了。

金字塔等級是指建立的金字塔層級數(shù)量，默認的級別是-1，此時會構建完整的影像金字塔，需要很長的時間。就年度清查工作，經(jīng)過技術人員的反復討論和試驗，對于50 G以上的影像，金字塔等級建到7級就可以，構建時間短，用ArcMap瀏覽起來也不會卡。

方法步驟如下。1）打開ArcToolbox工具箱，點擊數(shù)據(jù)管理工具→柵格→柵格屬性→構建金字塔，打開對話框。如圖1所示。2）輸入柵格數(shù)據(jù)集→選擇要建金字塔的影像，金字塔等級→填7（50G以上影像建議填7），跳過第一個等級→打對勾，其他值默認，確定即可。如圖2所示。

2 坐標轉換

年度清查采用2 000國家大地坐標系，需對年度林地變更數(shù)據(jù)進行坐標轉換。年度林地變更影像坐標系為XIAN 80，

根據(jù)已有的80坐標系縣界和轉換好的CGCS 2 000坐標系縣界限制影像，通過地理配準工具將80坐標系下的林地變更影像直接平移至CSGS 2 000坐標系范圍內(nèi)。

方法步驟如下：ArcMap中加載80坐標系縣界和年度林地變更影像，打開ArcToolBox工具箱→選擇數(shù)據(jù)管理工具→柵格→裁剪→保存裁剪好的影像，新建文檔→打開

2 000坐標系縣界和裁剪好的變更影像→在工具欄中勾選“地理配準”工具條→通過拖拽將裁剪好的影像與2 000坐標系的縣界范圍重合→點擊地理配準→在下拉菜單中點選“糾正”→選擇合適的輸出位置及名稱并保存→最后為保存好的影像定義坐標（CGCS 2 000 3 Degree GK CM 111E.prj）。

3 現(xiàn)地核實影像截圖的處理過程

對遙感判讀無法確定的接近成林標準的未成林地、疏林地、經(jīng)濟林地和400 mm降水量以下地區(qū)的灌木林地，必須經(jīng)過實地調(diào)查，才能確定地類。

現(xiàn)地核實利用裝有專用調(diào)查軟件的數(shù)據(jù)采集儀，進行導航定位，并通過現(xiàn)地因子調(diào)查確定地類。為了準確找到樣地的位置需在數(shù)據(jù)采集儀中導入調(diào)查樣地所在范圍的影像截圖，影像截圖的注意事項及方法如下。

1）在ArcToolBox中直接裁剪農(nóng)經(jīng)航片，該方法耗費時間較長，不建議采納。2）采用QQ等抓圖軟件截圖，該方法截圖分辨率低，放大后圖像模糊，不建議采納。3）在ArcMap中通過導出地圖文件截圖，該方法操作簡單、耗時短、分辨率高、不限比例尺，并能將截圖寫入坐標，能夠準確定位樣地，建議采納。

具體步驟如下：ArcMap中添加所要調(diào)查縣的樣地和航片，選擇某一樣地并調(diào)整其大小和位置，確定有利于找到樣地的合適截圖范圍（如樣地周圍有村莊、公路等明顯地物標志的），如圖3所示。調(diào)整好后點擊工具欄文件→導出地圖→顯示對話框→選擇保存位置→文件名（建議用樣地號，便于查找），保存類型（TIFF格式），分辨率（建議300）→勾選寫入坐標文件→保存，如圖4所示。將導出的截圖經(jīng)過數(shù)據(jù)預處理工具處理后導入數(shù)據(jù)采集儀即可使用。

4 結語

山西省森林資源年度清查工作以遙感判讀為主，現(xiàn)地核實為輔，年度實施，連續(xù)可比，可以高效、客觀地反映森林資源現(xiàn)狀及消長變化，為市縣林業(yè)建設成效考核提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

（責任編輯：劉昀）