14.4. Lesson: 更新林分

现在，您已经数字化了旧的库存地图中的信息，并将相应的信息添加到林木林中，下一步是创建森林当前状态的库存。

您将使用航拍照片数字化新的林木。与上一课一样，您将使用航空彩色红外(CIR)照片。这种类型的图像，其中记录的是红外线而不是蓝光，被广泛用于研究植被覆盖的地区。

在将林木林数字化后，您将添加一些信息，例如保护法规给出的新限制。

The goal for this lesson: 从CIR航空照片中数字化一组新的森林林分，并从其他数据集添加信息。

14.4.1. 基本信息 老森林林与现代航拍照片的对比

芬兰国家土地调查局有一项开放数据政策，允许您下载各种地理数据，如航空影像、传统地形图、DEM、LiDAR数据等。该服务可使用英语访问 here 。本练习中使用的航空图像是从该服务下载的两幅正射校正的CIR图像(M4134F_21062012和M4143E_21062012)创建的。

  1. 打开QGIS并将项目的CRS设置为 ETRS89 / ETRS-TM35FIN 在……里面 Project ► Properties... ► CRS

  2. 添加CIR图像 rautjarvi_aerial.tif 到项目：

    1. Go to the exercise_data\forestry\ folder using your file manager browser

    2. 拖放文件 rautjarvi_aerial.tif 添加到您的项目中

  3. 将QGIS项目另存为 digitizing_2012.qgs

这些CIR图像来自2012年。你可以将1994年建立的看台与近20年后的情况进行比较。

  1. 添加 forest_stands_1994.shp 在上一课中创建的层：

    1. Go to the exercise_data\forestry\ folder using your file manager browser

    2. 拖放文件 forest_stands_1994.shp 添加到您的项目中

  2. 设置层的符号系统，以便您可以看透您的多边形：

    1. 右键单击 forest_stands_1994

    2. 选择 Properties

    3. 转到 符号学 Symbology 选项卡

    4. 集 Fill color 透明填充的步骤

    5. 集 Stroke color 变成紫色

    6. 集 Stroke width 至 0.50 mm

  3. 回顾一下老森林是如何遵循(或不遵循)你可能会在视觉上理解为同质森林的。

  4. 缩放并平移该区域。你可能会注意到，一些古老的森林可能仍然与图像相对应，但另一些则不是。

    这是正常情况，因为大约20年过去了，进行了不同的森林作业(采伐、间伐……)。也有可能，在1992年将森林数字化的人看来，这些森林看起来是同质的，但随着时间的推移，一些森林以不同的方式发展。当时森林资源清查优先事项也有可能与今天不同。

接下来，您将为该图像创建新的林木，而不使用旧的林木。稍后您可以对它们进行比较，以了解它们之间的差异。

14.4.2. 基本信息 解读CIR图像

让我们将被旧库存覆盖的相同区域数字化，受道路和湖泊的限制。您不必数字化整个区域，因为在上一个练习中，您可以从已包含大多数林木的矢量文件开始。

  1. 删除该层 多边形层 forest_stands_1994

  2. Add the file exercise_data\forestry\forest_stands_2012.shp to the project

  3. 设置此图层的样式，以致面没有填充并且边框可见

    1. 打开 Properties 对话框中的 forest_stands_2012 图层

    2. 转到 符号学 Symbology 选项卡

    3. 集 Fill color 透明填充的步骤

    4. 集 Stroke color 变绿了

    5. 集 Stroke width 至 0.50 mm

    ../../../_images/stands_2012_1.png

你可以看到，库存区域的北段仍然不见踪影。你的任务是将失踪的林木数字化。

在开始之前，花一些时间查看已数字化的林木林以及图像中相应的森林。试着了解一下林地边界是如何确定的，如果你有一些林业知识的话会很有帮助。

需要考虑的几点：

  • 哪些森林有落叶树种(在芬兰，主要是白桦林)，哪些森林有针叶树(在这个地区，这些是松树或云杉)？在CIR图像中，落叶树种通常显示为鲜红色，而针叶树则显示为深绿色。

  • 这片森林有多大的历史？树冠的大小可以从图像中辨认出来。

  • 不同的林分密度有多大？最近完成了间伐操作的森林林分将显示树冠之间的空间，应该很容易与周围的其他森林林分区分开来。

  • 蓝色区域指的是贫瘠的地形、道路和城市地区，以及尚未开始生长的农作物等。

  • 在尝试识别森林时，不要使用离图像太近的变焦。1：3000到1：5000之间的比例应该足以拍摄这张图像。见下图(1：4000比例)：

../../../_images/zoom_to_CIR_1-4000.png

14.4.3. 基本信息 Try Yourself Digitizing Forest Stands from CIR Imagery

当数字化森林林分时，你应该尝试获得在树种、林龄、林分密度方面尽可能同质的森林面积……不过，不要太详细，否则你最终会造出数百个小森林--这根本没有用。你应该试着得到对林业有意义的林分，不是太小(至少0.5公顷)，也不是太大(不超过3公顷)。

有了这些要点，你现在就可以将丢失的林木数字化。

  1. 设置捕捉和拓扑选项：

    1. 去 Project ► Snapping options...

    2. 新闻发布会 捕捉 Enable Snapping 并选择 Advanced Configuration

    3. 查看 复选框 forest_stands_2012 图层

      1. 集 Type 至 Vertex

      2. 集 Tolerance 至 10

      3. 集 Units 至 pixels

      4. 选中下面的框 Avoid Overlap

      5. 新闻发布会 拓扑编辑 Topological editing

      6. 选 避免相交图层 Follow Advanced Configuration

      7. 关闭弹出窗口

      ../../../_images/snapping_2012.png

  2. 选择 forest_stands_2012 层列表中的层

  3. 单击 ToggleEditing Toggle Editing 按钮以启用编辑

  4. 使用与上一课相同的技术开始数字化。唯一的区别是您没有任何要捕捉到的点图层。对于这一地区，你应该会有大约14个新的林木。在数字化的同时，填写 StandID 数字开头为的字段 901 。

  5. 完成后，您的层应该如下所示：

    ../../../_images/new_stands_ready.png

现在，您有了一组新的多边形，显示了2012年的不同森林林分-从CIR图像中解译出来的。然而，您缺少森林资源清查数据。为此，您需要访问森林并获取一些样本数据，您将使用这些数据来估计每个林分的森林属性。您将在下一课中了解如何做到这一点。

您可以添加一些有关该地区需要考虑的保护法规的额外信息。

14.4.4. 基本信息 Follow Along: Updating Forest Stands with Conservation Information

对于你工作的地区，在进行森林规划时，有一些保护法规必须考虑在内：

  • 西伯利亚飞鼠(Pteromys Volans)的两个受保护物种的位置已被确定。根据规定，这些地点周围15米的区域必须保持原状。

  • 必须保护沿该地区一条小溪生长的具有特殊价值的河岸森林。在实地考察中发现，小溪两侧20米处必须进行保护。

您有一个矢量文件，其中包含有关松鼠位置的信息，另一个文件包含从北部地区流向湖泊的数字化河流。

  1. From the exercise_data\forestry\ folder, add the squirrel.shp and stream.shp files to the project.

  2. 使用 OpenTable Open Attribute Table 用于查看 squirrel 图层

    你可以看到，有两个地点被定义为西伯利亚飞鼠，而要保护的区域是以距离这些地点15米的距离表示的。

让我们更准确地划定要保护的区域。我们将使用保护距离在点位置周围创建缓冲区。

  1. 打开 Vector ► Geoprocessing Tools ► Buffer 。

  2. 集 Input layer 至 点层 squirrel

  3. 集 Distance 至 15 meters

  4. Set Buffered to exercise_data\forestry\squirrel_15m.shp

  5. 检查 复选框 Open output file afer running algorithm

  6. 单击 Run

  7. 该过程完成后，请单击 Close

    ../../../_images/squirrel_15m.png

如果你放大到该地区北部的位置，你会注意到缓冲区延伸到两个相邻的看台上。这意味着，每当在该林地进行森林作业时，也应考虑到受保护的地点。

../../../_images/north_squirrel_buffer.png

为了保护松鼠的位置，您将向新的林木林添加一个新的属性(列)，该属性将包含有关必须保护的位置的信息。然后，无论何时规划森林作业，这些信息都将可用，现场小组将能够在工作开始前标记出必须保持原状的区域。

要将有关松鼠的信息添加到您的林木林中，您可以使用 Join attributes by location 算法：

  1. 打开 Vector ► Data Management Tools ► Join attributes by location 。

  2. 集 Join to features in 至 多边形层 forest_stands_2012

  3. 在……里面 Geometric predicate ，勾选 复选框 intersect

  4. 集 By comparing to 至 多边形层 squirrel_15m

  5. 集 Join type AS Take attributes of the first matching feature only (one-to-one)

  6. 保持未选中状态 Discard records which could not be joined

  7. Set Joined layer to exercise_data\forestry\stands_squirrel.shp

  8. 检查 复选框 Open output file afer running algorithm

  9. 单击 Run

  10. 该过程完成后，您可以 Close 该对话框。

    ../../../_images/joined_squirrel_buffer.png

现在你有了一个新的林木层， stands_squirrel.shp 显示西伯利亚飞鼠的保护信息。

  1. 打开的属性表 stands_squirrel 图层

  2. 通过单击对表格进行排序 point_pr 表头中的字段。

    ../../../_images/stands_squirrel_table.png

    你可以看到，有一些林木有关于保护地点的信息。森林林分数据中的信息将向森林管理人表明，需要考虑保护问题。然后，他或她可以从 squirrel 数据集，并访问该区域，在位置周围标记相应的缓冲区，以便野外操作人员可以避免干扰松鼠环境。

14.4.5. 基本信息 Try Yourself Updating Forest Stands with Distance to the Stream

按照与受保护松鼠位置相同的方法，您现在可以使用与溪流相关的保护信息更新您的林木。以下是几点：

  • 请记住，缓冲区是 20 小溪周围几米处

  • 您希望将所有保护信息放在同一向量文件中，因此使用 stands_squirrel.shp 作为基础层

  • 将您的输出命名为 forest_stands_2012_protect.shp

该过程完成后，打开输出层的属性表，并确认您拥有与该溪流相关联的河岸林分的所有保护信息。

当您对结果感到满意时，保存您的QGIS项目。

14.4.6. In Conclusion

您已经了解了如何解释CIR图像以数字化林地。当然，需要一些练习才能做出更准确的林分，通常使用其他信息，如土壤地图会得到更好的结果，但现在你知道这类任务的基础了。而添加来自其他数据集的信息则是一项相当琐碎的任务。

14.4.7. What's Next?

你数字化的林木将用于规划未来的林业运营，但你仍然需要获得更多关于森林的信息。在下一课中，您将学习如何规划一组样地，以清查刚刚数字化的森林区域，并获得森林参数的总体估计。