森林培育中多源地质勘查信息融合与综合利用研究

作者简介：郭瑞真（1995-11），女，汉，山东烟台，本科，助理工程师，研究方向：林业工程类-森林培育；刘文倩（1995-9），女，汉，山东潍坊，硕士研究生，助理工程师，研究方向：自然资源工程-林业工程类（林草资源调查规划与监测评价）；吴楠（1990-4），女，山东省莱阳市，汉，硕士研究生，助理工程师，研究方向：自然资源工程—地质勘查类（地质调查与矿产资源勘查）。

摘要：森林培育中多源地质勘查信息的融合与综合利用是提升森林资源管理效率的重要途径。本文首先探讨了多源地质勘查信息的融合方法，包括数据预处理、空间配准、特征提取、信息融合算法及融合结果评价。随后，研究了这些融合信息在森林培育中的具体应用，包括立地类型划分、树种选择与配置、造林技术优化、林分生长预测及森林经营决策支持。通过多源信息的综合利用，能够更准确地评估森林立地条件，优化森林经营策略，提高森林资源管理的科学性和可持续性。

关键词：森林培育；多源地质勘查；信息融合

引言

随着全球环境变化和森林资源需求的增加，森林培育的科学性和精准性显得尤为重要。传统的森林培育方法往往依赖于单一来源的地质勘查信息，难以全面反映森林立地条件的复杂性和多样性。多源地质勘查信息的融合与综合利用为解决这一问题提供了新的思路。通过整合来自不同传感器、平台和技术的地质勘查数据，可以更全面地了解森林立地条件，为树种选择、造林技术优化及森林经营决策提供科学依据。

1. 森林培育中多源地质勘查信息融合方法

1.1 数据预处理

森林培育多源地质勘探信息融合过程中数据预处理是最基本和最关键的一步。由于多源数据的来源很广，主要有地质雷达，卫星遥感和地面勘测，因此数据质量良莠不齐。首先需要对数据进行清洗以剔除噪声，异常值以及重复数据以增强其准确性[1]。然后合理插补或者估计缺失数据，确保数据完整性。对不同形式的数据应实现格式转换与统一以满足后续加工的需要。

1.2 空间配准

空间配准就是把多源地质勘查数据精确地对准其空间位置。由于不同数据源获得资料的时间，角度和分辨率都不相同，资料可能会出现空间偏移和旋转。通过精心选择适当的控制点，我们可以构建不同数据源间的空间转换模型，例如仿射变换和投影变换等，从而将所有数据源统一到一个统一的地理坐标系和投影系统中。配准时需要对控制点坐标进行准确计算以保证转换参数精度。

1.3 特征提取

特征提取是指从预处理，空间配准后的多源地质勘查资料中，提取能反映与森林培育有关地质信息关键特征。对于地质数据可以提取岩石类型，土壤质地和地形地貌；这对遥感数据的处理，植被覆盖度和土地利用类型的特征都是至关重要的。通过滤波，边缘检测和形态学处理对数据进行特征信息增强和感兴趣区域凸显。通过应用主成分分析和小波变换等多种技术手段，我们成功地降低了数据的维度，并从中提取出主要的特征成分以消除多余的信息。

1.4 信息融合算法

信息融合算法是进行信息高效整合的核心方法。常见融合算法有加权平均法，卡尔曼滤波法和神经网络法。加权平均法依据各个数据源可靠性与重要性给予不同权重，既简便又直观，但是权重确定需要很高。卡尔曼滤波技术在动态数据融合方面表现出色，能有效地应对各种噪声和不确定性因素[2]。神经网络法非线性映射能力较强，可以通过培训来学习到数据间复杂的关系。需要针对数据特点及融合目标来选择适当算法，同时还可以综合运用各种算法以发挥其优点，从而提高融合精度及可靠性。

1.5 融合结果评价

融合结果评价对检验信息融合的效果具有重要意义。在定量与定性的基础上。定量评价可以使用均方误差，相关系数和信息熵来度量融合数据与原始数据的差值及相关程度，并对融合结果进行准确可靠地评价。定性评估主要依赖于专业人士的分析和判断，结合森林培养的实际需求，来评估融合结果的合理性、完整性和实用性。比如看整合的资料能不能明显反映出森林培育区域地质状况、能不能帮助制订出科学培育方案等。依据评估结果及时发现整合过程中出现的问题并调整优化整合方法及参数，从而改善整合结果质量，使其更好地为森林培育服务。

2. 森林培育中多源地质勘查信息综合利用

2.1 立地类型划分

森林培育中多源地质勘查信息是立地类型精准划分的关键。综合应用地质，地形和土壤等各方面资料，例如地质勘查所获得的岩石类型和土壤质地信息以及地形测量所获得的海拔，坡度和坡向资料。用这些资料构建立地分类指标体系并根据不同土壤肥力，水分条件和光照状况对森林培育区域进行立地类型划分。如对土质肥沃，水分丰富而坡度较缓的地区，可以分为优质立地类型；但对土壤瘠薄，干旱和坡度大的地区，是不良立地类型。

2.2 树种选择与配置

多源地质勘查信息是科学选择和配置树种的有力证据。不同树种适应地质，土壤，气候等环境条件的能力是不同的。通过对土壤酸碱度，养分含量及透气性信息进行分析，并结合地形及气候数据筛选出适宜本地立地条件树种。如果是酸性土壤和潮湿地区，则可以选用马尾松和杉木；碱性土壤平原地区可能以杨树和刺槐较为适宜。

2.3 造林技术优化

多源的地质勘查信息可以显著优化造林技术。通过地质数据来认识土壤物理化学性质并决定适当整地方式等，例如对紧实土壤可能需深翻松土来提高其通气性、透水性等；对容易水土流失地区则需要水平阶和鱼鳞坑整地。依据地形、水源等信息对造林密度、灌溉方式等进行合理规划，以免因过度造林而造成水分、养分的缺乏。另外，综合气候、土壤信息选择合适造林时间以提高苗木成活率。

2.4 林分生长预测

在多源地质勘查信息的辅助下能够更加精确的预测林分的生长情况。地质，土壤数据能够反映出森林生长所需要的基本条件，例如土壤的肥力状况就决定树木所能够获得营养的数量，从而影响树木的生长速度。地形信息会对光照和水分分布产生影响，并间接地对林分生长产生作用。通过构建以多源信息为基础的林分生长模型并结合气象数据等来模拟林分在不同立地条件下所发生的变化情况。

2.5 森林经营决策支持

多源地质勘查信息是森林经营决策的综合，精确支撑。在编制森林经营规划中，充分考虑了地质，地形，土壤，植被等各方面信息，明确了不同地区经营目标与战略。对生态脆弱地区主要采取生态保护和限制采伐活动等措施；对立地条件较好，生长潜力较大的地区，可以适当抚育采伐以促进森林的健康成长。通过对森林多源信息的分析，对其生态，经济及社会效益进行评价，从而为森林资源合理配置及可持续发展等提供科学依据[3]。

结束语

多源地质勘查信息的融合与综合利用为森林培育提供了新的技术手段和方法。通过数据预处理、空间配准、特征提取及信息融合算法的应用，可以有效整合多源地质勘查数据，生成更准确的森林立地信息。这些融合信息在立地类型划分、树种选择与配置、造林技术优化、林分生长预测及森林经营决策支持中具有重要应用价值。随着技术的不断进步和信息融合方法的进一步完善，多源地质勘查信息将在森林资源管理中发挥更大的作用，为实现森林资源的可持续利用和生态环境的保护提供更强大的支持。

参考文献

[1]赵福泽.森林培育的重要价值分析及主要培育措施[J].世界热带农业信息，2025，（01）：91-93.

[2]杨辉文.森林培育中森林抚育间伐的实施要点[J].农村科学实验，2025，（02）：130-132.

[3]周彤悦，叶昌民，邓雨诗.森林抚育间伐在森林培育过程中的渗透研究[J].花木盆景，2025，（01）：118-119.