基于数码相片的林冠郁闭度提取方法研究

濮毅涵,徐丹丹,2,王浩斌

(1.南京林业大学 生物与环境学院,南京 210037；2.南京林业大学 南方现代林业协同创新中心,南京 210037)

林冠郁闭度(Canopy Closure)是森林资源调查中的一个重要因子,是衡量林分密度[1]、林分类型、叶面积指数[2]的重要指标,也是小班区划和林分质量评价的主要指标,可以反映森林的结构、生长状况、物种的丰富度以及森林资源的优劣等[3-4]。此外,郁闭度也是判定生态系统是否为森林的重要因子,联合国粮食及农业组织(FAO)将郁闭度大于10%、连续面积大于0.5hm2且树高能够达到5m的地区定义为森林[5]。因此,精确地测定郁闭度,对于森林资源的有效管理和经营有重要意义。

关于郁闭度的定义主要有2种,一种是以林地树冠垂直投影面积与林地面积的比作为郁闭度的计算方法[6],但由于此概念的含义与林冠盖度(Canopy Cover)的概念相近而常被混淆。基于此,Jennings等[7]把郁闭度定义为从林地一点向上仰视,被枝叶遮挡的天空球面的比例。李永宁等[8]建议将前者称为垂直郁闭度,后者成为点郁闭度,以此区分。在测定方法上,传统的郁闭度测定方法包括目测法、树冠投影法、样点样线法等,较为费时费力。近年来，随着遥感技术的发展,通过遥感图像估测郁闭度也成为了一种有效手段,但由于其受到自身分辨率及大气条件等因素的限制,遥感估测往往在研究大尺度物候趋势上十分有效,而在林分间的局部差异提取上仍有不足[9-10]。此外,随着数字成像技术及相关计算机软件的发展,数码相机由其高性价比以及高便携性在精确测定林分郁闭度方面表现出更大的优势[11],通过数码相片测定林分郁闭度也成为了一种快速且有效的手段。……