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新西兰利用林业信息技术促进森林规划与经营

时间:2018-05-24  来源:www.expo2013.net  作者:国际园林博览会

5月23日消息:新西兰林业研究所(Scion)非常重视林业信息技术开发应用,在软件工具和视觉化技术方面开展了卓有成效的研究,为新西兰营林公司全面改善林业规划和提高森林经营效率提供了一系列高效的服务。目前,新西兰林业研究所已经开发使用了以下林业信息技术,以增强新西兰森林的经营和规划。

信息数据支持

新西兰林业研究所开发建立了数据软件、建模体系和决策支持工具,汇集了新西兰林业研究所70年来的林业科技和森林经营研究的相关数据。主要数据支持系统包括永久样地系统、用于森林规划与预测的实证型林木生长产出模型和显示森林生产力及其影响因子的模型。其中,永久样地系统是一个全面性的综合数据库,包含新西兰3万块样地中的40年森林生长数据。

预测工具

预测工具由新西兰林业研究所及未来森林研究所(FFR) 联合开发,是一款高智能的森林生长质量决策支持系统。这款工具可用于预测样地、营林方式和基因对树木及其枝条生长的影响,并能预测这些因素对木材特性的影响,其结果相对而言较为可靠。同时,预测工具可以帮助林木投资者评估不同材种的木材价值、净现值及内部收益率。

预测工具假设树种的选择、树间距的设定对造林作业、林产品产量、木材质量、潜在木材利润会产生重要影响。因此,预测工具可以从选种阶段开始,为森林经营者测算每一种决策方案所产生的影响,量化未来的收益与风险,帮助管理者做出最优化选择。

具体而言,森林经营者、规划者和营林规划者可以利用预测工具模拟林分生长量和产量以确定最佳营林方案;安排营林各项活动的时间节点(如修枝、间伐);综合考虑林木基因、林地所在地及森林经营实践之间的相互关系,绘制模拟木材产量表。

地理空间和生物信息技术

新西兰林业研究所致力于人、地、环境和森林进程等不同层次数据的整合,进而开发出具有实操性的森林经营工具。为此,新西兰林业研究所的生态学家、地理空间和环境分析学家联合使用地理信息系统(GIS),利用航拍图、高光谱图像和激光雷达(LiDAR)等数据来源,分析和视觉化相关空间数据。

地理空间数据优化了现有数据和统计模型。依据这些数据,人们能建立模型,提供土地表面的整体情况,获得更为精准的结果,还可以得到一块林分或新西兰全部森林的不同地图界面。每个界面都可以用来探寻和发现数据之间的关系,如平均空气温度和木材密度的关系。同时,科学家们也利用生物信息技术管理并挖掘基因数据组的信息。

无人机

新西兰林业研究所投资研发并使用一款先进的无人机 (UAVs)。这款无人机能够收集LiDAR数据、多光谱图像以及高清视频。新西兰林业研究所的无人机团队目前正在开发能够将此类数据转换成森林经营者所需信息的软件,旨在确定能够助力林业产业发展的科学技术,并为森林经营者提供易于使用且可信的计算程序及智能工具。

无人机团队的具体任务包括:比较基于图像的低成本点云数据与高成本LiDAR点云数据;评估无人机平台能否有效收集并呈现林木资源相关LiDAR数据或图像;检测并记录采伐行为的环境影响;对天气引起的林业灾害进行量化评估;规划灾后森林修复工作。

遥感技术

新西兰林业研究所使用了4大类遥感技术来获取数据,包括LiDAR数据、卫星数据、多光谱及高清视频(图像)。而遥感技术应用的挑战在于如何用该技术手段增强或取代现有森林资源评估程序并提高评估效率。

目前,新西兰林业研究所遥感团队采取的措施包括航拍采伐迹地及采用高清图像评估植树的存活率。由于LiDAR点云数据获取成本较高,团队使用基于图像的点云数据来推导冠层高度和地形模型。


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