4.5. 亚马逊雨林;森林砍伐¶
现在让我们把注意力转移到世界上的森林上,这些森林是天然的,是为将来的收获而种植和维护的。这些森林的分布和状况,以及全球生物圈中的其他主要植被类型,可以通过分析卫星获取的植被指数数据,定期确定和完善。作为一个例子,这里有一个普通森林类别分布图,它们在NOAA 7和9气象卫星的AVHRR数据中被识别出来。传说中未发现的颜色包括红色=浅水、沿海或内陆水域;蓝色=海水;紫色=深海;北极和南极地区为黑色=未分类。
3-12 : 哪个大陆的植被似乎最广泛,而不是最不广泛? **ANSWER**
一个明显的应用是确定森林植被的主要类型及其生态环境的地理和区域分布。一般来说,陆地卫星和其他遥感系统可以很容易地区分落叶林和针叶林,并且可以识别灌木、草原和各种沙漠生态系统。但是,在物种层面上识别大多数树的类型要困难得多,除非有高分辨率的图像可用,而且树有独特的树冠和叶子形状,能够产生相当明确的光谱特征。更简单的任务,具有广泛的应用,涉及到辨别落叶-无论是在极端情况下,通过清除树木或通过昆虫清除树木的叶子,并评估森林火灾或风暴的损害。
亚马逊雨林;森林砍伐
下一幅陆地卫星TM图像是一幅自然色合成图,它生动地展示了均匀茂密的热带森林。这些森林是地球上任何地方最大的、连续分布的茂密林地,为各种动植物提供了庇护所,而现在这些动植物正受到破坏的威胁。
在亚马逊西南部的隆多尼亚州,将雨林转变为耕地的最为活跃的项目之一仍然存在。事实上,这一地区被恰当地引用为土地剥离的主要例子。接下来的三张图片支持这个结论。第一张(左)图像是1986年拍摄的陆地卫星TM次新世。在幸存的森林中,整齐的蓝色行或条带被清理干净。右图是日本JERS-1拍摄的合成孔径雷达(SAR)图像,其中明暗切割区域显示为红色。
雷达图像能够穿透云层(见第8节),对于森林砍伐变化的短期监测尤其有效。下一张图片(由NASDA提供)使用两张相隔15个月的jers-1 sar图像来精确定位清除条带的放大边缘。保留下来的雨林呈白色。截至1992年7月的森林砍伐呈黄色,截至1993年10月的额外剥离以红色标示。虽然变化不大,但对剩余天然林的侵蚀是明显的。
3-13 : 猜猜南美洲雨林被清除或落叶的百分比。 **ANSWER**
在一个较小的规模,但仍然受到持续的争论,是剥离整个温带和北方森林的林地提供木材和纸浆。美国西部沿海森林红杉的损失是一个典型的情况。虽然现行法律要求这些土地的大部分重新造林,但一些地区的再生速度与迁移速度并不同步。加拿大遥感中心(CCRS)编制的加拿大木材密集地区的若干陆地卫星亚中心(下图)很好地描绘了其中一些林业应用。 http://www.ccrs.nrcan.gc.ca/ccrs/ . 前两个地区位于不列颠哥伦比亚省温哥华岛伦福港附近,太平洋沿岸的部分地区有冷杉、云杉和一些落叶树。在下一个次新世是一对TM图像,每幅7 x 15公里(4.3 x 9.3英里),拍摄于1984年7月17日(左)和1991年6月19日。
|不列颠哥伦比亚省伦福港附近的彩色TM图像比较(1984年和1991年)。|
每一个都用tm波段3=蓝色、波段4=绿色和波段5=红色进行处理。这种颜色方案使活跃的植被变绿。1991年前左右的混交林的采伐是粉红色的。成熟植被呈深绿色,再生林呈浅绿色。
3-14 : 估计从1984年到1991年,清除率有所增加。 **ANSWERS**
进行这种变化检测的另一种方法是使用一年中的两个波段和另一年中的一个波段来制作颜色合成。请注意下图中的组合:
在这个15 x 15公里(9.3 x 9.3英里)的版本中,1984年的TM波段4和5被分配为绿色和红色,1991年的波段5以蓝色显示。又一次,成熟的森林呈现为深绿色,而重新造林的土地呈现为浅绿色,但这里的粉红色表示1984年刚刚被砍伐的区域,蓝色表示1984年至1991年之间被砍伐的区域,但尚未进行有力的恢复。
我们现在转移到加拿大地盾上广泛分布的北方林地的一部分。该地区(15 x 15公里,9.3 x 9.3英里)位于魁北克北部Lac Nemiscou附近的一片孤立的森林荒原中:
在1991年8月20日的次新世中,TM波段5、4和3分别被分配到红色、绿色和蓝色。鲁珀特河和相关的水分支出现在黑色。亮绿色是指最近部分恢复的火灾烧伤(红色字体为B)或再生森林(红色字体为R)区域。紫灰色表示针叶林(C处),橙色表示落叶林(D处)。小面积的湿地和沼泽(在W处)显示为粉红色;M表示混合森林,H表示有树木的石楠(常绿灌木,类似于苏格兰石楠)。试着找出往北走的电线。这种假彩色再现几乎和监督分类一样具有图形性和确定性,因为结合了较长波长的TM波段5。