高分辨遥感技术在德宏州竹类植物资源调查中的应用

孙茂盛 钱 强 付小勇 余会荣 杨宇明 胡献光 徐 田

（1 西南林业大学 昆明 650224 2 德宏州林业局 潞西678400 3 云南省林业科学研究院 昆 明 650201）

竹类植物是植物界中的一个独特的类群，由于竹子具有生长快、成林成材周期短、无性繁殖能力强、自我更新快、单位面积产量高、材质性能优、笋可供食用等特点；而且地上秆枝叶繁茂且常绿，型态优美，是良好的园林绿化植物，同时地下茎根系统十分发达，有着巨大的固土保水和生态防护功能，是植物界中生长最快，经济用途最广和生态效益较好的资源植物之一，有着巨大的开发潜力和应用前景。因此，竹类植物的研究和开发利用一直是植物学家和林学家关注的热点领域[1]。

竹资源作为德宏州经济体系结构中的自然生产力，在德宏州生态和经济系统中具有重要作用，是衡量德宏州绿色经济综合质量的重要指标。大型丛生竹能改善德宏州生态环境质量、四旁竹能美化城市、防护竹能防洪护堤、大面积的纯竹林及竹木混交林具有很好的经济效益。德宏州竹资源不仅在生态平衡中发挥着主导作用，而且也能带来很好的经济效益。因此，德宏州竹类资源已成为衡量德宏州生态和经济发展的重要标志之一[2]。

快鸟（QuickBird）高分辨率遥感数据具有多传感器，能够提供高分辨率的全色波段和多光谱数据，通过一定的数据融合方法，可以得到分辨率更高的多光谱数据，色彩信息也更加丰富。通过卫星控制技术，其重访周期可控制在几天之内，纹理特征更具变异，同一地类内部组成要素的细节信息均能得到表征，空间信息也更加丰富，影像地物的尺寸以及与形状、相邻地物的关系能更清晰地得到反映[3]。运用遥感技术手段获取竹资源分类和面积信息，在地理信息系统中建库管理竹类植物小班数据，是德宏州竹资源调查的基础工作，快鸟遥感影像使人们有了廉价、准确地观测德宏州竹资源现状、监测德宏州竹资源的发展变化的高清晰度的真实场景信息，通过快鸟遥感影像可以发现德宏州中新增加或减少的每一块竹类植物资源，并可以通过快鸟遥感影像比较各块竹子生长情况。通过利用快鸟高分辨率遥感数据，在地理信息系统环境中得到不同类型的竹资源面积及分布情况；然后再经过现地近4个月的竹小班样地调查及竹种调查，以期全面了解德宏州现在竹种及各竹种的面积和蓄积，为今后的德宏竹类资源的经营、开发利用和保护的合理化建议。

1 研究方法

1.1 竹资源分类系统及解译标志的建立

在收集、分析、研究德宏州现有林地二类调查及各种植被分布图资料的基础上，结合德宏州竹资源分布具体情况，并且考虑到快鸟数据对德宏州竹资源调查的可操作性，设计出研究区的竹资源的分类系统。竹资源地块类型分为纯竹林、竹木混交林、四旁竹林、防护竹林、未成林竹。根据影像特点和实地考察建立解译标志，见表1。

表 1 竹资源分类遥感解译标志

1.2 研究方法与技术路线

德宏州竹类植物资源分类及竹林面积调查。首先结合研究区实际情况、德宏州实地调查情况、快鸟高分辨率遥感数据和德宏州现有林地二类调查及各种植被分布图资料，建立研究区竹资源分类体系、解译标志及相对应的影像图斑；然后在ARCMAP下对遥感影像进行目视解译，勾绘竹林小班，得到德宏州竹林分布图；最后统计德宏州竹林面积和分布格局。德宏竹种质资源则通过现地采集不同种类的竹子标本，搜集竹文化资料及拍照等方式进行调查。根据德宏州竹种质及竹林面积调查结果，对德宏州竹林的经营、开发利用和保护建设方案进行初步探讨，对于德宏州竹林建设中存在的问题，提出相应建议[4]。

2 结果分析

2.1 德宏州竹资源面积分析

德宏州竹林总面积为7 万hm2。其中∶纯竹林面积1.85 万 hm2，占德宏州竹林总面积的26.6%；竹木混交面积0.74 万hm2，占德宏州竹林总面积的10.6%；防护竹林面积1.83 万hm2，占德宏州竹林总面积的26.1%；四旁竹面积0.43 万hm2，占德宏州竹林总面积的6.1%。按县分布情况来看∶芒市竹林总面积为2.65万 hm2；梁河县竹林总面积为0.31万hm2；盈江县竹林总面积为2.40 万hm2；陇川县竹林总面积为1.29 万hm2；瑞丽市竹林总面积为0.36 万hm2。德宏州各县市遥感目视解译的竹资源面积情况见表2。

表2 德宏州竹资源面积按地类及县区统计表 hm2

从遥感目视解译德宏州竹资源面积具有天然竹林面积大、纯竹林多的分布特征。德宏竹林面积大：根据德宏州竹资源调查结果显示2011年竹林总面积为7 万hm2。按照德宏州林业发展规划目标到2015年，竹林基地面积达到8 万hm2，并以竹板材、竹浆原料林为主。到2020年德宏竹面积可达11 万 hm2。全州现有涉林加工企业912 户，从业人数达6.9 万人，涉林企业总产值27.5 亿元，销售收入23.3 亿元。纯竹林多：德宏现有纯竹林面积1.8 万hm2，按照德宏州林业发展规划未来主要以建设纯竹林为主。所以纯竹林面积相比竹木混交及其它竹林地类都占了绝对优势。

2.2 德宏州竹类植物种质资源分析

通过近2个月的外业调查，结果显示德宏州分布着不同类型的竹属和不同区系起源的竹种。形成多类型、多成分并存，竹种类丰富，竹类群结构复杂，垂直分布变化明显的竹种分布特点。德宏州原产竹种质资源丰富，竹亚科植物已达20属，约82种，特别是大型丛生竹类（龙竹、德宏甜龙竹、云南甜龙竹、缅竹等）独具特色和优势，为发展竹产业奠定了种质基础。在本区分布的竹类20个属，按吴征镒中国种子植物属的分布类型和变型统计，共有20个分布区类型（见表3）。

由表3可以看出，在20个属分布类型中，以热带属占主体，其中热带印度至华南（尤以云南）分布的属有3个属，即牡竹属、泡竹属、总序竹属；热带亚洲至热带非洲分布的有1个属，即空竹属；热带亚洲、非洲和南美间断分布的有刺竹属；华南、西南到印度和热带非洲间断分布的有玉山竹属、箬竹属、刚竹属等；缅甸、泰国至华西南分布的有梨藤竹属。亚热带分布的有1个类型，仅有云南方竹属；中国-喜马拉雅分布的有新小竹属。中国特有分布的有2个属即悬竹属和香竹属。

表3 德宏州竹类植物分布区类型属种统计

在德宏州竹类的属种中，以热带印度-华南（尤以云南）分布型的牡竹属拥有竹种最多有23种，占德宏竹种总数的28%。其次热带亚洲至热带非洲分布型的空竹属，共有6 个竹种。德宏州竹种热带分布类型共有竹种60 种，占到德宏州竹种总数的80%以上，足见本区竹类构成主体之热带性质[5]。

3 小 结

（1）利用遥感和地理信息系统技术结合现地调查技术对德宏州丛生竹资源进行调查，结果显示：德宏州的竹类种质资源具有显著的热带性质，其热带分布型共有竹种60 种，占到德宏州82种竹种的80%以上。德宏州共区划各类竹林小班8 090个，统计出现有竹林面积达7 万hm2。其中纯竹林面积相比竹木混交及其它竹林类型都占了绝对优势。

（2）利用遥感和地理信息系统技术对德宏州丛生竹资源进行调查是一种可行的先进技术手段，它能够为我们提供具有客观事实依据的、反映德宏州实际情况的竹类植物资源的有效数据，其调查结果能够为德宏州林业局及德宏州政府指导基层单位实施竹类资源产业化管理和科学经营开发利用竹类资源提供重要依据。高分辨率遥感数据和地理信息技术相结合的方法，以分辨率高、分类准确等优点在德宏州丛生竹资源监测上具有十分优越的作用。

[1]朱石麟等编辑.中国竹类植物图志[M].北京：中国林业出版社,1994.

[2]德宏州竹类资源调查报告[R].西南林业大学竹藤研究院,2011.

[3]袁东升.应用遥感技术进行城市绿化现状调查的研究[J].中国园林,2001(3):74-76.

[4]薛纪如，杨宇明，辉朝茂,主编.云南竹类资源及其开发利用[M].昆明：云南科技出版社, 1995.

[5]杨宇明，辉朝茂，薛嘉榕.云南竹类植物地理分布区划研究[J].竹子研究汇刊,1999,18(2):19-28.