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“3S”技术在川西干旱河谷退耕还林(草)监测与生态还林决策中的应用——以甘孜州九龙县为例

房世波  
【摘要】:本文针对退耕还林(草)的重点和难点地区(川西干旱河谷)存在的问题和面临的困难,利用“3S”技术对该区退耕还林进行监测和生态还林决策。分析了在该地区利用“3S”技术和生态学原理进行退耕还林(草)监测和生态还林决策的可行性,摸索出了一套适应川西干旱河谷地区耕地比例小(占土地面积的0.6%)、退耕地块破碎地貌的遥感监测方法。本文认为川西干旱河谷地区的退耕还林(草)是一个逐步实施的动态过程,应分清轻重缓急,综合各种因素进行退耕还林(草)的时序决策和空间决策。从林学专业和生态学的角度出发,在充分考虑各种自然、社会因素的基础上,运用“3S”技术确定森林立地条件和进行生态还林(草)决策。研究取得以下主要成果: (1)提出了适应于川西干旱河谷地区耕地比例小(占土地面积的0.6%)、退耕地块破碎地貌的遥感监测技术。由于九龙县耕地资源绝对数量和相对数量都比较少,全县耕地占全县土地面积的0.6%,这些耕地多分布在高山峡谷的河谷边沿,地块碎,很难见到1公顷以上的成片耕地,而退耕还林的部分仅占耕地的一小部分,所以,用于退耕还林的耕地更难见1公顷以上的。而且由于干旱河谷地区的气候干旱少雨,幼苗生长缓慢,最高的云杉也不超过40厘米高。退耕地块小和幼苗长势差等因素势必给退耕还林(草)遥感动态监测带来很大的困难。本研究在实地调查和大量遥感图像处理、计算机综合各种矢量数据资料的基础上,探索出了一套适应于川西干旱河谷地带退耕还林(草)的遥感监测方法。 (2)将退耕还林(草)决策作为系统工程来考虑,认为退耕还林(草)是一个长期的复杂的逐步实施的过程,突破了以往仅仅用大于25度的坡耕地原则或不同的土壤侵蚀级别进行退耕还林(草)静态决策的局限,提出:退耕还林(草)是一个长期的复杂的逐步实施的动态过程,应分清轻重缓急。根据土地生产力、生态作用、土壤侵蚀程度等方面的计量指标来定量分析经济林和生态林的比例、分布以及退耕还林(草)先后等问题。 (3)本研究首次提出:退耕树种的选择及退耕过程也是一个时序过程,应分步 进行。从林学专业和生态学的角度出发,探索“35”技术支持下的生态重建在退耕 还林(草)中的应用。应用“35”技术进行森林立地类型的划分和不同生态环境下 退耕还林(草)林种的选择、还林模式的确定.认为退耕还林应重视利用人工的方 法促进森林群落演替,分阶段进行:第一步,退耕后栽种先锋树种和适生的灌丛树 种,第二步,“退林还林”,用更新树种促进森林群落的演替,使生态系统尽快成长 为顶级群落。确定先用先锋树种搭配适生的灌木树种进行农耕地的退耕还林,再用 演替树种进行树种的更新,促进群落定向演替(我们可以称之为“退林还林”),这 也是退耕还林时序决策的一部分。 (4)探索了新型的传感器ASTER卫星影像的立体数字测量方法,进行了DEM 的提取。分析了地面控制点对DEM提取精度的影响,得到最佳的地面控制点数量, 结果表明,AS几R提取DEM是可行的。这将为退耕还林(草)决策中DEM生产的 自动化和偏远山区地形图精度过低提供解决方案。 (5)对不同算法下DEM的计算精度进行了分析,得出适合高山峡谷地貌的DEM 插值方法为自然邻域插值法(natural neighbors)。


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