遥感数据、国家森林清查资料及行政调查系统所提供的收获统计信息的综合分析：以意大利为例

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》：Integrated analysis of harvest statistics provided by remote sensing, national forest inventories and administrative survey systems: An example from Italy

意大利森林砍伐量估算：通过整合国家森林调查（NFI）和遥感数据，研究2000-2023年间意大利年砍伐量波动范围达10.4-16.5百万立方米，砍伐率约0.38，但数据不确定性高达±50%，凸显持续监测系统的必要性。

　　森林在实现欧盟气候中立目标中扮演着关键角色，但自然干扰、气候变化和人类活动的存在，使得建立持续的森林生态系统关键参数监测系统变得尤为紧迫。其中，一个核心参数是年采伐量，即在特定参考期间内被砍伐的树木总体积。本研究结合了国家森林调查（NFI）数据，这种数据基于直接的实地测量，与遥感技术获取的年时间序列数据相结合，以评估意大利在2000年至2023年间进行的采伐活动。意大利被选为具有代表性的案例研究，因为其采伐统计数据存在缺失或部分不一致的情况，这也是其他欧洲国家普遍面临的问题。

通过综合多种数据来源，研究发现，单独使用任何一种数据都无法全面准确地估计采伐水平及其随时间的变化。2000年至2023年间，意大利的总采伐量从2006年的峰值1650万立方米下降到2014年的低谷1040万立方米。然而，考虑到所有输入数据的不确定性，总采伐量的估算范围大约在±50%之间，而对应的采伐率可能显著更高。这表明，建立一个能够整合国家森林调查和遥感数据的持续监测系统，不仅是意大利的迫切需求，也是整个欧盟必须推进的任务。

在方法论方面，研究选择了多种输入数据，包括意大利国家森林调查数据（2005年和2015年）、欧洲森林干扰图（EFDA）提供的遥感数据、以及由不同行政区域提供的补充信息。这些数据来源的整合有助于提高对历史采伐数据的准确性和完整性，同时也为未来的森林管理提供了一个参考框架。为了确保数据的一致性，研究对EFDA和NFI数据进行了预处理，包括识别并填补数据缺口、调整干扰事件的分类以及排除可能的异常值。

在数据整合过程中，研究采用了不同的校准方法。对于2005年国家森林调查数据，研究将其与EFDA在2003至2005年期间的干扰面积进行了匹配。同样地，2015年国家森林调查数据也被用来校准2017至2019年的干扰面积。对于2000年至2004年和2018年至2023年之间的年份，研究使用了基于2005年和2015年数据的前后校准方法，以减少数据不一致带来的影响。此外，对于受Vaia风灾影响较大的特伦蒂诺-阿尔托阿迪杰和威尼托地区，研究还考虑了在风灾后进行的紧急采伐活动，这在其他数据源中未被充分记录。

研究结果表明，通过整合国家森林调查和遥感数据，可以更准确地估算意大利的年采伐量。2000年至2023年间，总采伐量在不同年份表现出显著波动，尤其是在受自然干扰影响的地区。尽管如此，采伐率在近年保持相对稳定，大约为0.38。然而，由于数据的不确定性，这一数值可能有较大的波动。此外，研究发现，国家森林调查数据的不确定性主要来自于其覆盖时间间隔较长，以及采伐活动在调查期间可能受到特殊事件的影响，例如风灾或虫害。

为了验证研究结果，研究还与ISTAT的历史数据进行了比较。ISTAT数据通常被认为在2012年之前较为可靠，但之后的数据存在缺失或不一致的情况。此外，一些行政区域的统计数据，如弗留利-威尼斯朱利亚和伦巴第，提供了额外的补充信息，用于验证和调整估算结果。研究还发现，EFDA提供的干扰面积数据与国家森林调查数据之间存在一定的差异，特别是在地中海地区，由于火灾等自然事件的影响，EFDA的数据有时会高估或低估采伐量。

研究还指出，遥感数据虽然能够提供长期的干扰事件时间序列，但其在区分自然干扰和人为采伐方面存在挑战。同时，遥感数据的精度在不同传感器和时间段内可能存在变化，这进一步增加了估算的不确定性。因此，结合国家森林调查和遥感数据，并辅以行政统计数据，是提高采伐估算准确性的关键。

本研究的结论强调了整合多种数据来源的重要性。国家森林调查数据提供了直接的实地测量，是评估森林状态、健康和生产力的基础，同时也为遥感数据的校准提供了依据。遥感数据则能够提供长期的干扰事件时间序列，但需要进行预处理以排除可能的错误分类。行政统计数据虽然能够提供间接的采伐信息，但其在不同行政区域的可用性和一致性往往不足。因此，建立一个综合的、持续的森林监测系统，结合这些数据来源，对于准确评估森林采伐活动及其对生态系统的影响至关重要。

本研究不仅为意大利的森林管理提供了科学依据，也为其他欧洲国家的类似研究提供了参考。通过这种方法，可以更有效地监测森林采伐动态，特别是在数据缺失或不一致的地区。此外，研究还指出，随着遥感技术的发展和精度的提高，传统的森林管理评估时间框架正在缩短，这使得实时或近实时的采伐监测变得越来越重要。最终，研究呼吁欧盟各国建立统一的森林监测体系，以更好地应对气候变化和人类活动对森林生态系统的影响。