3.3　竹林资源调查遥感监测

3.3.1　面积监测

掌握准确的竹林资源面积及分布状况，有助于竹林采伐、种植的科学规划，也是竹林资源资产评估的基础指标，直接关系到竹林的产出与效益。传统森林面积测量多是通过人工设置样地或光学测量仪器进行测量。“3S”技术在林业调查工作中普及后，利用遥感影像数据和卫星定位技术使得面积的测量变得准确快捷，见表3-2。

表3-2　遥感面积监测方法

3.3.2　立竹密度监测

从光合作用充分利用太阳能的角度看，单位面积立竹数多比少好，但是植物本身维持生命活动还不断地进行呼吸作用，密度越大，竹子物质消耗也越多。因此，竹林的密度可以通过群体净光合率来衡量，只有当净光合率达到最大值时，笋、竹才能获得最高产量。

据我们的观察研究发现，未钩梢的竹林，立竹密度3000～3750株/hm2，平均胸径10cm，其叶面积指数8.02，通过对竹冠多层次光透射率的测定，如竹冠上面全光为100%，则在冠层表面以下2m处的透光率就仅为50%。冠层中部为20%，下部就只有4%～5%。也就是说，林内地面受光量只有全光的4%～5%，光能表观利用率达到95%以上。但同时对净光合率测定的结果是竹冠层上部，白天净光合率都为正值，中层有正有负，下层大多数情况为负值，负值说明光合作用小于呼吸作用，这部分叶子对生长起反作用。表明未钩梢的毛竹林，当立竹密度达3000～3750株/hm2、叶面积指数达8时，竹林密度已经偏大。

利用遥感技术的监测立竹密度的核心依旧是对竹林的影像识别，立竹密度监测需要精确地识别出具体的竹株数量。值得关注的是，竹类植物以散生竹、丛生竹区分其生长分布特性，使得丛生竹的竹株单株识别变得异常困难；即使是散生竹，若郁闭度较高也很难在影像中很好地提取单株竹的分布信息。这就要求更加精细的影像与细致的操作，也是当前亟待解决的技术和研究热点之一。面对地物信息复杂，提取要求较高的任务时，常使用高分辨率影像进行分析提取，利用高分辨率影像丰富的纹理特征结合人工目视判读，可以提高提取精度。上述提到的单株立竹的识别亦可使用地基或机载激光雷达，利用激光雷达高穿透力以及密集地扫描，可以将立竹通过点云的形式获取，在利用分析软件即可很轻松地识别出扫描范围内的立竹株数。

3.3.3　竹病虫害监测

遥感技术在竹资源病虫害监测研究中具有常规的地面调查方法不可比拟的优越性。竹类植物受到病虫危害后，其叶片内部组织结构和功能的变异以及竹株形态结构的非正常变化，使得受病虫危害的竹株在光谱特性上发生明显变化，根据光谱反射率的差异和结构异常在航空或航天遥感数字图像上的记录，通过图像增强处理和模式识别，并在地理信息系统和专家系统的支持下，就可以实施对竹林病虫害的监测（表3-3）。

表3-3　遥感病虫害监测方法

3.3.4　竹林生长质量监测

森林结构和质量决定森林生态功能效益的发挥，因此可选用能反映森林生态功能并能结合连续清查和森林资源“二类调查”的小班调查的因子作为森林质量评价指标，可以对一个地区的所有森林进行定量的质量评价，并用于指导小班经营，真正服务于林业科学管理和决策（严会超，2005）。竹具有速生，扩张快的特点，这一特性决定了竹林结构对竹林的生长质量有着较大的影响。从人工种植集约经营的竹林与自然生长的竹林之间就能看出二者的巨大差异。拥有合理的林分结构和科学分布的竹林，竹株生长状况都表现出较为良好的态势。

竹林结构（ST）包括建群种的组成（SP）、立竹度（NO）、立竹年龄构成（AG）、立竹个体大小（D）、立竹整齐度（U）、立柱分布均匀度（E）、叶面积指数（LAI）、产量结构（PRO）和鞭系统组成（RI）等因子。它们的关系式如下：

ST=f（SP、NO、AG、D、U、E、LAI、PRO、RI）

竹林结构对竹林生长的影响，是组成结构诸因子共同综合的作用。在对竹林生长的作用过程中，因子之间是既相互配合又相互制约的。当然，各因子对竹林生长的作用大小、影响程度是不相同的。

3.3.5　经营措施监测

毛竹林的经营水平的高低称为经营级，可划分为三个等级（表3-4）。

表3-4　毛竹经营等级

根据精确的竹林经营措施遥感监测数据，结合实地调查，可对研究区的竹林经营做出评价及改进，并进行产量预测。有助于改善经营手段，节约经营支出，提高竹林产量。毛竹林的经营措施涉及采伐、施肥等多个环节。竹林生长迅速，对水分、土壤肥力有较高要求。卫星遥感数据拥有丰富的光谱信息，以此建立模型监测调查区域的土壤肥力，就能掌握竹林地的施肥状况，针对肥力匮乏的区域可以准确地指示其分布，避免过度施肥和漏施的情况发生（土壤肥力监测方法见8.3.4节）。

3.3.6　其他要素监测

竹林是森林的重要组成部分，特别在我国南方地区，竹林常与其他树种林分混交生长，对竹林各类不同调查要素的遥感监测多数与森林资源遥感监测相通。但值得注意的是，竹类植物具有生长迅速，分布范围扩张快，对水肥要求高等特点，且多数成规模的竹林林分常由人工经营，伴随较为频繁的施肥与采伐。所以在进行针对竹林资源的遥感监测时，要适当考虑竹类植物本身的生物学特性以及人为干扰的影响。