3S技術(shù)在黑龍江省濕地資源調(diào)查中的應(yīng)用

張冰

（黑龍江省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150080）

濕地資源調(diào)查是查清濕地資源現(xiàn)狀，準確掌握濕地資源動態(tài)變化，客觀反映調(diào)查區(qū)域濕地類型、自然及社會經(jīng)濟條件，綜合分析與評價濕地資源及經(jīng)營管理現(xiàn)狀，科學地提出濕地保護與利用意見而進行的資源性調(diào)查。其調(diào)查成果即是濕地認定及監(jiān)測的基礎(chǔ)，更是為濕地資源可持續(xù)利用，充分發(fā)揮濕地生態(tài)系統(tǒng)功能提供科學依據(jù)。黑龍江是濕地資源大省，濕地面積大、類型多、分布廣、區(qū)域性差異顯著，生物多樣性豐富，適時地進行濕地資源調(diào)查尤為必要。

黑龍江省曾于2000年進行了首次濕地資源調(diào)查。濕地資源經(jīng)過10年的保護利用，其數(shù)量、質(zhì)量及生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生了較大變化，現(xiàn)行的濕地資源數(shù)據(jù)已經(jīng)不能客觀的反映現(xiàn)狀。2009年黑龍江省是國家林業(yè)局6省、市濕地資源調(diào)查試點省份之一。為此，黑龍江省根據(jù)國家林業(yè)局林發(fā)［2008］265號文件精神進行全省濕地資源調(diào)查。

1 3S技術(shù)在沙化監(jiān)測中的應(yīng)用

本次濕地資源采用以RS（遙感技術(shù)）為主、GIS（地理信息系統(tǒng)）和GPS（全球定位系統(tǒng)）為輔的“3S”技術(shù)。即通過遙感解譯獲取濕地類型、所屬三級流域等信息。通過野外調(diào)查、現(xiàn)地訪問和收集最新資料獲取水源補給狀況、主要優(yōu)勢植物種、土地所有權(quán)、保護管理狀況等數(shù)據(jù)。最后用地理信息軟件形成矢量數(shù)據(jù)庫，進行濕地數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計

1.1.1 遙感判讀準備工作

（1）獲取調(diào)查區(qū)相關(guān)圖件和資料圖件：包括調(diào)查

1.1 RS（遙感技術(shù)）應(yīng)用區(qū)地形圖、土地利用現(xiàn)狀圖、植被圖、濕地、流域等專題圖，包括調(diào)查區(qū)有關(guān)的文字資料和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。

（2）遙感數(shù)據(jù)源的選擇：遙感數(shù)據(jù)的獲取應(yīng)在保證調(diào)查精度的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際情況采用特定的數(shù)據(jù)源。一般應(yīng)保證分辨率在20m以上，云量小于5%，最好選擇和調(diào)查時間最接近的遙感數(shù)據(jù)，其時間相差一般不超過2a。

（3）遙感數(shù)據(jù)處理：對遙感數(shù)據(jù)以濕地資源為主體進行圖像增強的處理，并依據(jù)1∶50 000地形圖進行幾何精校正。經(jīng)過處理的遙感影像，按照標準生成數(shù)字圖像或影像圖。

（4）解譯人員的培訓：為了保證遙感數(shù)據(jù)解譯的準確性，首先對參加解譯的工作人員進行技術(shù)培訓，掌握技術(shù)標準和GIS與RS技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識和相關(guān)軟件的應(yīng)用。參加解譯的人員除了進行遙感判讀的知識培訓之外，還要進行相關(guān)專業(yè)知識學習以及野外調(diào)查培訓等。

1.1.2 建立解譯標志

（1）選設(shè)4～6條調(diào)查線，調(diào)查線的選設(shè)原則為：①類型齊全；②實況資料好；③對工作區(qū)有充分代表性；④在遙感假彩色上色彩齊全；⑤交通方便。

（2）線路調(diào)查：通過對遙感假彩色影像識別，利用GPS等定位的工具，建立影像特征與地面實況的對應(yīng)關(guān)系。

（3）內(nèi)業(yè)分析：根據(jù)野外調(diào)查確立的影像和地物之間的關(guān)系，借助相關(guān)輔助信息（濕地圖、水系圖、濕地分布圖及有關(guān)物候等資料），建立起遙感影像上反映的色調(diào)、形狀、圖形、紋理、相關(guān)分布、地域分布等特征和相應(yīng)判讀類型間的關(guān)系。

（4）制定統(tǒng)一解譯標準，填寫解譯標志表：通過野外調(diào)查和內(nèi)業(yè)分析對判讀類型的定義、現(xiàn)地景觀形成統(tǒng)一認識，并且對各濕地類型在遙感信息影像上的反映特征的描述形成統(tǒng)一的標準，建立解譯標志，填寫判讀解譯標志表。

（5）判讀工作的正判率考核：選取40～60個判讀點，要求內(nèi)業(yè)人員對濕地類型進行識別，只有濕地類型正確判讀率超過90%時才能上崗。不足90%進行錯誤分析和糾正，并進行二次考核，直到正判率超過90%。

1.1.3 判讀解譯

（1）人機交互判讀：判讀人員在正確的理解分類定義的情況下，參考有關(guān)文字、地面調(diào)查資料等，在GIS軟件支持下，將相關(guān)地理圖層疊加顯示，全面分析遙感影像數(shù)據(jù)的色調(diào)、紋理、地形特征等，將判讀類型與其所建立的解譯標志有機結(jié)合起來，準確區(qū)分判讀類型。以面狀圖斑和線狀地物分層解譯。建立判讀卡片并填寫遙感信息判讀登記表。

（2）圖斑判讀要求：以圖斑為基本單位進行判讀時，采用遙感影像圖進行勾繪判讀或在利用GIS軟件勾繪，GPS野外定位點為輔。每個樣地或圖斑都要按照規(guī)則進行編號，作為該判讀單位的唯一識別標志。并逐一填寫判讀因子，生成屬性數(shù)據(jù)庫。

（3）河流的判讀：判讀范圍為寬度在10m以上、長度在5km以上的全國小型河流。如果遙感影像沒到解譯要求，可以采用典型調(diào)查的方式進行，即借助地形圖和GPS野外定點調(diào)查現(xiàn)地調(diào)繪。

（4）雙軌制作業(yè)：以樣地為單位進行判讀時，要求2名判讀人員對同幅地形圖內(nèi)的遙感判讀樣地分別進行判讀登記。判讀類型一致率在90%以上時，可對不同點進行協(xié)商修改，達不到時重判。以圖斑為單位進行判讀時，要求一人按圖斑區(qū)劃因子進行圖斑區(qū)劃并進行判讀，另一人對前一人的區(qū)劃結(jié)果進行檢查，發(fā)現(xiàn)區(qū)劃錯誤時經(jīng)過協(xié)商進行修改；區(qū)劃確定后第二人進行“背靠背”判讀，判讀類型一致率在90%以上時，可對不同圖班進行協(xié)商修改，達不到時重判。

（5）質(zhì)量檢查：質(zhì)量檢查是對遙感影像處理、解譯標志建立、判讀準備與培訓、判讀及外業(yè)調(diào)查驗證等各項工序和成果進行檢查。組織對當?shù)厥煜ず陀信凶x實踐經(jīng)驗的專家對解譯結(jié)果進行檢查驗收，對不合理及錯誤的解譯及時糾正。

1.2 GPS（全球定位技術(shù)）應(yīng)用

根據(jù)解譯標志及參考相關(guān)的輔助資料，進行衛(wèi)星圖像目視解譯判讀，按圖斑區(qū)劃條件劃分圖斑?，F(xiàn)地對衛(wèi)星圖像上的各類調(diào)查界線進行核實，同時調(diào)查各地類的相關(guān)因子 。根據(jù)現(xiàn)地調(diào)查核實結(jié)果，在現(xiàn)地對衛(wèi)星圖像目視解譯形成的圖斑界線進行修正；利用GPS（全球定位技術(shù)）對有關(guān)調(diào)查圖斑進行現(xiàn)地定位。

1.3 GIS（地理信息技術(shù)）應(yīng)用

利用地理信息技術(shù)主要濕地斑塊面積求算、分布（行政區(qū)、中心點坐標）、平均海拔、植被類型及其面積等信息，并制作各種專題圖的制作。

1.3.1 基本圖矢量化 用ArcGIS軟件對濕地斑塊進行矢量化處理，并對每個圖斑進行賦值，使其具有與屬性庫文件相同的關(guān)聯(lián)字段，利用Foxpro軟件將圖斑空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫進行連接，并在ArcGIS中進行管理和更新。

1.3.2 濕地資源調(diào)查專題圖繪制 在基礎(chǔ)地理信息（行政界線、主要道路、水系）和圖斑圖形屬性數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，用GIS軟件繪制出各類濕地資源專題圖。

2 結(jié)論

2.1 通過遙感技術(shù)的應(yīng)用，解決了以往野外調(diào)查耗工耗時的問題，提高工作效率30%左右。其中目視判讀的正判率在遙感技術(shù)應(yīng)用過程中起著決定性作用。

2.2 通過GPS的應(yīng)用對濕地資源調(diào)查范圍和具體濕地斑塊進行了準確定位，解決了區(qū)劃與現(xiàn)地不準的問題，為濕地資源調(diào)查提供了可靠準確的數(shù)據(jù)；

2.3 GIS的應(yīng)用，解決了調(diào)查人員手工制圖及與繪圖員之間相銜接存在的問題：直接用DBF數(shù)據(jù)導入繪圖軟件，減輕了調(diào)查員工作強度并解決面積計算精度問題，從計算統(tǒng)計上看，各地類面積精度分別為98%以上；通過對各類地物及樣點采集數(shù)據(jù)進行信息處理；建立圖形數(shù)據(jù)庫及其屬性數(shù)據(jù)庫文件，完成濕地斑塊面積計算及專題圖的繪制，使?jié)竦刭Y源調(diào)查工作實現(xiàn)了數(shù)字化，可視化，易于修改調(diào)用。

［1］范文義，羅傳文.“3S”理論與技術(shù)［M］.哈爾濱：東北林業(yè)大學出版，2003：181－191

［2］馮仲科.“3S”技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1999

［3］林道生.RS、GIS、GPS的繼承與應(yīng)用［M］.北京：測繪出版社，1995