什么是航拍照片的森林判读？

(马建伟)

利用航空照片进行森林调查的作业。即根据森林地物的成像规律，通过分析航片的影像特征，运用林业专业知识，从航片中提取林地类型和森林调查因子的定性和定量信息。可分为:①等高线解译:根据林业管理的要求，以航片为单位，在航片上勾画出林区各种土地类型和有林小班的等高线，用于调查、统计或管理。这是对土地类型的定性识别。②测树解译:在等高线解译的基础上，对有林地小班的森林组成、林龄、郁闭度、树高、蓄积量等测树因子进行解译或测量。它是对林分中测树因素的定量评价。解译的目的是在照片上获得小班内各种调查因子的定性和定量数据，为森林调查提供依据。

森林解说的基本要素

航空摄影的图像是由地面物体反射和发射的电磁辐射形成的，它可以使胶片感光。不同的物体有不同的物理性质，其反射和发射的光谱特性也不同。森林遥感成像主要利用这一特性，通过相机物镜将不同土地类型、树种、森林不同部位的不同能量的反射光投射到感光胶片上，形成不同的图像。因此，航片记录了地物的形状、大小、颜色(色调)、阴影以及地物之间的关系，反映了地物的实际情况，是进行解译的基本因素，可以用来识别地物。

地面物体形状

地面物体及其图像具有特定的形状。它们的变化规律根据中心投影规律而变化。在垂直摄影的航片上，平坦地区的地物形状与影像相似。垂直地物影像因投影不良而变形，其影像形状按以下规律变化:①在垂直航拍照片上，靠近照片中央部分的地物三维影像直立，显示该物体的顶部形状；照片边缘部分的立体图像是倾斜的，表现出物体的侧面形状。②同样高度的物体或树木，离图像中心点越远，图像越长，即投影差越大。(3)地面物体或树木的图像呈放射状向外倾斜，并通过其顶点和底部延伸，然后都在图像底部相遇。森林解释应用这些法律来解释森林调查因素。比如在读取郁闭度时，相同郁闭度的林分在单张照片边缘的读取结果会更高，而在立体影像中照片中心的读取结果更准确。

形体尺寸

指未知特征的大小与已知特征的大小之间的关系。未知物体的实际长度可以通过照片上已知物体的长度来确定。

寻找和谐的颜色

黑白胶片上的色调，就是地物反射光投射到银盐乳剂层上的程度，通过光化学反应变黑。底片上的色调是密度差；在正片上，是物象的亮度差。根据地物的光谱反射率，人眼可以分辨出10个色调层次。色调的深浅取决于地面物体的反射能力。反射能力强的特征在正片上颜色浅；相反，基调是黑暗的。颜色是可见光谱中不同波长的光对人眼颜色感觉单元的刺激感觉。例如，在阳光下，绿叶反射波长为480-560纳米的光，而相对吸收其他波长的光，因此物体呈现绿色。当它吸收其他光线并反射红光时，它就是红色的。物体的颜色取决于光源的光谱组成以及物体表面反射和吸收的各种波长的光的比例。当一个对象在某个波段比其他波段反射更多的光时，该对象会显示反射率最高的波段的颜色。读者在彩色航拍照片上辨别颜色的能力比黑白照片上大约大100倍。色调和颜色根据摄影季节、光线条件、胶片类型和摄影处理等因素而变化。通常使用光楔或色调模块等比较方法来确定图像的色调。光电密度计也可以用来测定照片的密度，确定不同的特征或立场。

地面阴影

也就是影子本身和投下的影子。前者由物体本身的背光面形成。在垂直摄影照片上，是物体背光面的图像，与受光面图像的色调明显不同。其特征在于从光接收表面到背光表面的过渡以及它们之间的比例关系。此特征可用于解释牙冠形状。圆形或平顶冠的图像从光接收表面逐渐过渡到背光表面；尖锥冠过渡明显。投射阴影是投射在地面上的阴影。它的特点是能显示物体的纵向形状，在平坦的区域投下阴影而不变形。该特征可用于解释树冠形状和大小，并将树种与地面物体区分开来。根据影子的长度可以确定树的高度。阴影长度随太阳高度角和地形起伏而变化。被阴影覆盖的树木反射的光线非常少，这使得照片上的图像非常暗，甚至没有反射。

阴影结构和图案

照片的纹影结构指的是色调或色调变化的频率。它是那些小物体的色调或色调变化的结果，这些小物体太小而无法单独清楚地区分。在大尺度的照片上，可以分辨出个别的树，但分辨不出它们的叶子。树冠的阴影结构是由树叶的倒影组成的。一些细微的物体不能在照片上显示出来。如河流切割侵蚀，只能从小比例尺照片上的阴影结构判断。图案是指物体的特殊排列，是自然形成的，也是人为形成的。地面上岩石的露头形态往往表明地质构造；水系类型与构造、岩性、土壤结构密切相关；森林植物类型与其群落类型密切相关。根据这些特征，可以在照片上适当区分。

其他的

由于不同树种的树冠形状、大小、颜色、分布位置不同，在照片上形成不同的相机结构。主要表现在树冠形象的形状、大小、色调和森林形象的高低差上。根据这些差异，可以在照片上解读树种和树木的构成。此外，树种和林分的分布具有一定的规律性。掌握这些规律，结合其他解译因素，就能正确识别树种和林分组成。

常规的森林目视解译方法是以上述的形状、大小、颜色、阴影等解译因素为基础，采用三维观察法。读者可以获得高度的感觉并看到三维模型。非常有利于解读。判读前，你要熟悉判读区的情况:①地形特征、林分状况、树种及其分布；(2)林分和地物的光谱特征、空间特征、时变特征、航空摄影胶片的类型和处理等。并收集与解译相关的资料和工具，如地形图、森林图、解译模块、解译表等。解释一般按以下顺序进行:①水系解释，确定其位置和流向；(2)区分流域，根据水系确定流域位置，掌握地形特征；(3)先解译农田等容易识别的地类，再解译难以识别的地类；(4)根据水系分布情况，以居住区为控制，确定居住区之间主要交通线路的位置；⑤解释细微特征，如林地小班的各种调查因素。

森林解译内容

①土地类型解释:包括河流、农田、伐区等。河流的图像显示了许多弯曲的区域；全色照片从灰色到浅黑色，根据摄影时的光照条件、水面情况、河流深度而变化。道路的图像是薄的，并且其颜色随着路面的光滑度而变化。铁路为白色或浅灰色线形，弯道曲率半径较大。居住区的图像是由不同形状和大小的建筑物的图像组成的，这些图像一般按照一定的顺序排列。农田的图像大多是几何图形，从白色到深灰色或黑色不等，取决于土壤类型、土壤水分、生长作物和摄影季节。沼泽的图像形状不规则，多分布在河谷中，呈灰黑色画面。草地形状不规则，甚至呈灰色或深灰色，形状不规则，位于河流附近或低湿度河谷。火烧地影像不规则，边缘开裂，延伸至林地，呈浅灰色或浅灰色。皆伐地的意象造型是规则的几何图形，色调较淡，有一簇母树。图像为浅灰色，投射的阴影为浅黑色。在大尺度照片上，可以看到打滑的道路和堆积的树枝。疏林地树木图像稀疏，由灰色林地和阴影组成。投下的阴影完整明显，在大、中比例尺的照片中可以看到更新造林的情况。②林地解译:包括航空像片的树种组成、年龄组、冠幅、树高、森林密度的解译。