森林害虫作为一种典型的生物自然灾害,其造成的危害日益严重。应用遥感、地理信息系统等高新技术及时和准确地进行森林害虫灾害的监测与预测,对于森林害虫灾害的监测预警、防灾减灾都有重要意义。本文以河北省塞罕坝机械林场为研究区,以研究区落叶松锉叶蜂大发生年为研究背景,应用实地调查样地虫情、地形及林分因子数据,研究了落叶松锉叶蜂发生与生境因子之间的关系,掌握了其空间分布规律;同时将遥感数据与地面实测光谱数据结合,分析了不同受害程度的针叶光谱曲线特征变化,建立并筛选最优的落叶松锉叶蜂发生遥感监测模型;在此基础上,应用GIS技术的信息量模型对该区落叶松锉叶蜂灾害进行了空间定量预测,依据信息量法的结果编制了该区的危险程度预测分区图,并对信息量模型法预测结果的精度进行了分析。通过本研究,得到了以下主要研究结果:(1)根据森林资源二类调查小班数据、落叶松锉叶蜂发生数据、气象数据、地物光谱数据、GPS定位数据、地形图、森林资源分布图、虫情分布图及遥感数据等,建立了研究区的GIS数据库。(2)对影响落叶松锉叶蜂发生的生境因子进行了调查研究,结果表明:林分及地形因子与落叶松锉叶蜂灾害的发生关系密切,表现为纯林重于混交林,疏林重于密林,林缘重于林内,成熟林重于中幼龄林,寄主下层重于中上层,高海拔区重于低海拔区,阳坡重于阴坡,山脊重于山谷。气候因子与落叶松锉叶蜂的发生有密切的关系,温度、湿度和降雨量这三个因子共同影响落叶松锉叶蜂灾害的发生。同时人类活动因子(防治措施)能显著降低幼虫的虫口密度。(3)通过对不同危害程度的落叶松反射光谱进行测定,研究了不同危害程度的落叶松在绿光区、红光区和近红外区反射光谱的变化特征,并对光谱反射曲线进行微分分析。结果表明,绿光区、红光区和近红外区的落叶松光谱反射率随危害程度的加重分别呈现下降、上升和下降的趋势;对反射率曲线进行微分分析,健康落叶松、轻度、中度和重度为害后的一阶导数光谱反射率最大值随着危害程度增加而下降,并且向短波方向移动(蓝移)。实测光谱数据提取的归一化植被指数(NDVI)与落叶松锉叶蜂危害程度呈显著负相关。该研究结果对应用遥感技术早期探测落叶松锉叶蜂的发生提供了实验依据。(4)分析了不同危害程度区遥感数据的光谱信息变化特点,同时采用统计方法,研究了落叶松锉叶蜂虫口密度与植被指数NDVI之间的关系,建立并筛选最优的落叶松锉叶蜂发生的遥感监测模型:虫口密度=?1287. 878+1946.733/NDVI。结果表明,落叶松锉叶蜂虫口密度与植被指数NDVI呈负相关关系,即随着虫口密度的增加,植被指数NDVI呈减小趋势。表明植被指数NDVI对落叶松锉叶蜂发生区域有较强的指示性,可用于落叶松锉叶蜂发生的遥感监测。(5)应用GIS技术的信息量模型对该区落叶松锉叶蜂灾害进行了空间定量预测,依据信息量法的结果编制了该区的危险程度预测分区图,并将其划分为5个等级。信息量模型法的预测精度达到83.1%,说明所建立的模型具有较高的预测精度,是可以用于预测分析的,其预测结果为该虫的防治提供了科学依据。