3.3　竹林資源調查遙感監測

3.3.1　面積監測

掌握準確的竹林資源面積及分布狀況，有助于竹林采伐、種植的科學規劃，也是竹林資源資產評估的基礎指標，直接關系到竹林的產出與效益。傳統森林面積測量多是通過人工設置樣地或光學測量儀器進行測量。“3S”技術在林業調查工作中普及后，利用遙感影像數據和衛星定位技術使得面積的測量變得準確快捷，見表3-2。

表3-2　遙感面積監測方法

3.3.2　立竹密度監測

從光合作用充分利用太陽能的角度看，單位面積立竹數多比少好，但是植物本身維持生命活動還不斷地進行呼吸作用，密度越大，竹子物質消耗也越多。因此，竹林的密度可以通過群體凈光合率來衡量，只有當凈光合率達到最大值時，筍、竹才能獲得最高產量。

據我們的觀察研究發現，未鉤梢的竹林，立竹密度3000～3750株/hm2，平均胸徑10cm，其葉面積指數8.02，通過對竹冠多層次光透射率的測定，如竹冠上面全光為100%，則在冠層表面以下2m處的透光率就僅為50%。冠層中部為20%，下部就只有4%～5%。也就是說，林內地面受光量只有全光的4%～5%，光能表觀利用率達到95%以上。但同時對凈光合率測定的結果是竹冠層上部，白天凈光合率都為正值，中層有正有負，下層大多數情況為負值，負值說明光合作用小于呼吸作用，這部分葉子對生長起反作用。表明未鉤梢的毛竹林，當立竹密度達3000～3750株/hm2、葉面積指數達8時，竹林密度已經偏大。

利用遙感技術的監測立竹密度的核心依舊是對竹林的影像識別，立竹密度監測需要精確地識別出具體的竹株數量。值得關注的是，竹類植物以散生竹、叢生竹區分其生長分布特性，使得叢生竹的竹株單株識別變得異常困難；即使是散生竹，若郁閉度較高也很難在影像中很好地提取單株竹的分布信息。這就要求更加精細的影像與細致的操作，也是當前亟待解決的技術和研究熱點之一。面對地物信息復雜，提取要求較高的任務時，常使用高分辨率影像進行分析提取，利用高分辨率影像豐富的紋理特征結合人工目視判讀，可以提高提取精度。上述提到的單株立竹的識別亦可使用地基或機載激光雷達，利用激光雷達高穿透力以及密集地掃描，可以將立竹通過點云的形式獲取，在利用分析軟件即可很輕松地識別出掃描范圍內的立竹株數。

3.3.3　竹病蟲害監測

遙感技術在竹資源病蟲害監測研究中具有常規的地面調查方法不可比擬的優越性。竹類植物受到病蟲危害后，其葉片內部組織結構和功能的變異以及竹株形態結構的非正常變化，使得受病蟲危害的竹株在光譜特性上發生明顯變化，根據光譜反射率的差異和結構異常在航空或航天遙感數字圖像上的記錄，通過圖像增強處理和模式識別，并在地理信息系統和專家系統的支持下，就可以實施對竹林病蟲害的監測（表3-3）。

表3-3　遙感病蟲害監測方法

3.3.4　竹林生長質量監測

森林結構和質量決定森林生態功能效益的發揮，因此可選用能反映森林生態功能并能結合連續清查和森林資源“二類調查”的小班調查的因子作為森林質量評價指標，可以對一個地區的所有森林進行定量的質量評價，并用于指導小班經營，真正服務于林業科學管理和決策（嚴會超，2005）。竹具有速生，擴張快的特點，這一特性決定了竹林結構對竹林的生長質量有著較大的影響。從人工種植集約經營的竹林與自然生長的竹林之間就能看出二者的巨大差異。擁有合理的林分結構和科學分布的竹林，竹株生長狀況都表現出較為良好的態勢。

竹林結構（ST）包括建群種的組成（SP）、立竹度（NO）、立竹年齡構成（AG）、立竹個體大小（D）、立竹整齊度（U）、立柱分布均勻度（E）、葉面積指數（LAI）、產量結構（PRO）和鞭系統組成（RI）等因子。它們的關系式如下：

ST=f（SP、NO、AG、D、U、E、LAI、PRO、RI）

竹林結構對竹林生長的影響，是組成結構諸因子共同綜合的作用。在對竹林生長的作用過程中，因子之間是既相互配合又相互制約的。當然，各因子對竹林生長的作用大小、影響程度是不相同的。

3.3.5　經營措施監測

毛竹林的經營水平的高低稱為經營級，可劃分為三個等級（表3-4）。

表3-4　毛竹經營等級

根據精確的竹林經營措施遙感監測數據，結合實地調查，可對研究區的竹林經營做出評價及改進，并進行產量預測。有助于改善經營手段，節約經營支出，提高竹林產量。毛竹林的經營措施涉及采伐、施肥等多個環節。竹林生長迅速，對水分、土壤肥力有較高要求。衛星遙感數據擁有豐富的光譜信息，以此建立模型監測調查區域的土壤肥力，就能掌握竹林地的施肥狀況，針對肥力匱乏的區域可以準確地指示其分布，避免過度施肥和漏施的情況發生（土壤肥力監測方法見8.3.4節）。

3.3.6　其他要素監測

竹林是森林的重要組成部分，特別在我國南方地區，竹林常與其他樹種林分混交生長，對竹林各類不同調查要素的遙感監測多數與森林資源遙感監測相通。但值得注意的是，竹類植物具有生長迅速，分布范圍擴張快，對水肥要求高等特點，且多數成規模的竹林林分常由人工經營，伴隨較為頻繁的施肥與采伐。所以在進行針對竹林資源的遙感監測時，要適當考慮竹類植物本身的生物學特性以及人為干擾的影響。