3S技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查中的應(yīng)用

摘 要：所謂3S技術(shù)，即GIS、RS、GPS的合稱，是集合地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)的全新技術(shù)，3S已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛認(rèn)可，發(fā)揮了巨大作用。而在林業(yè)資源調(diào)查是一項(xiàng)a極為繁重的工作，文章主要分析了林業(yè)資源調(diào)查中3S技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，并簡(jiǎn)要分析了3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查應(yīng)用中的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵：林業(yè)資源調(diào)查；3S技術(shù)；應(yīng)用

引言

森林資源在我國(guó)雖然儲(chǔ)量豐富，但由于人口眾多，經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求量大，人均占有量仍舊低于國(guó)際水平。雖然針對(duì)森林資源開展了相關(guān)經(jīng)營(yíng)管理，但由于起步較晚，管理水平較低，因此并未取得飛躍式的成績(jī)。由于森林資源管理過程中存在動(dòng)態(tài)性、多樣性，且森林的成長(zhǎng)周期相對(duì)較長(zhǎng)，空間分布不均，因此目前我國(guó)對(duì)于森林作用以及功能的了解認(rèn)知仍舊處于起步階段。尤其在森林資源監(jiān)測(cè)過程中，由于不能長(zhǎng)期獲得穩(wěn)定的系統(tǒng)性數(shù)據(jù)，且觀測(cè)儀器相對(duì)落后，僅僅靠人力、經(jīng)驗(yàn)獲取森林資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因此無法建立有效、準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確掌握森林資源發(fā)展?fàn)顟B(tài)和整體規(guī)律。

而從上世紀(jì)末開始，林業(yè)管理中開始引進(jìn)3S技術(shù)。通過3S技術(shù)中兩兩結(jié)合，例如GPS同GIS組合，GIS同RS組合，RS同GPS組合等，其功能就顯得十分完整。通過3S技術(shù)，森林資源監(jiān)測(cè)、管理系統(tǒng)可以準(zhǔn)確獲得森林資源動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)，令森林資源管理系統(tǒng)從傳統(tǒng)單一的管理模式向著更加先進(jìn)、系統(tǒng)的管理模式發(fā)展。

1 3S技術(shù)衍變

隨著信息化、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，地球空間信息技術(shù)開始在各行各業(yè)中展現(xiàn)其重要作用。國(guó)際上早在上世紀(jì)便開始利用3S技術(shù)進(jìn)行森林資源監(jiān)測(cè)、管理。而我國(guó)GIS作為綜合應(yīng)用系統(tǒng)，最近幾年才剛剛興起，其可以將地理位置同相關(guān)視圖信息結(jié)合在一起，并融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、幾何學(xué)、地理學(xué)以及多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)圖形以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，進(jìn)行地理圖形以及屬性數(shù)據(jù)的輸出。最后，系統(tǒng)會(huì)通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析、篩選，最終以最為直觀的方式展現(xiàn)在用戶眼前。而3S技術(shù)則是將GIS、RS、GPS三位合一，這種緊密結(jié)合的一體化技術(shù)也開始在我國(guó)林業(yè)管理工作中發(fā)揮巨大的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展前景十分廣闊。通過將三種技術(shù)的部分功能有機(jī)結(jié)合，可以構(gòu)成系統(tǒng)性的技術(shù)體系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空間、環(huán)境信息的準(zhǔn)確、快速采集、處理。

作為信息技術(shù)的重要構(gòu)成，3S技術(shù)應(yīng)用主要有三個(gè)階段。首先是數(shù)據(jù)采集，通過3S技術(shù)可以為森林資源管理提供專業(yè)數(shù)據(jù)；其次構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，3S技術(shù)可以將采集的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行歸類劃分并加以存儲(chǔ)，建立空間、資源屬性數(shù)據(jù)庫，從而令管理者可以準(zhǔn)確把握資源質(zhì)量、數(shù)量以及分布狀態(tài)；最后為知識(shí)發(fā)現(xiàn)，在多方面數(shù)據(jù)分析后，3S技術(shù)會(huì)向管理者提供多種方案，并建立相關(guān)模型，為森林資源的管理、經(jīng)營(yíng)提供可靠的數(shù)據(jù)，從而提高管理決策水平。

2 3S技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 監(jiān)測(cè)森林資源

森林管理中森林資源監(jiān)測(cè)不但是重要的組成部分，同樣也發(fā)揮了重要的作用。而3S技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查中的應(yīng)用也是在資源監(jiān)測(cè)上。并且目前在森林資源連續(xù)清查工作中，3S技術(shù)已經(jīng)發(fā)揮了不可替代的作用。當(dāng)前針對(duì)林業(yè)資源進(jìn)行的資源監(jiān)測(cè)形式主要有三種，即森林資源一類清查和二類清查以及面向作業(yè)的三類調(diào)查。國(guó)家想要詳細(xì)了解森林資源狀態(tài)最好的方式便是通過林業(yè)資源清查。而森林資源調(diào)查的主要內(nèi)容包羅森林的面積、分布以及林分蓄積。

2.2 預(yù)防、監(jiān)測(cè)災(zāi)害

林業(yè)發(fā)展中最怕的便是各種災(zāi)害，這里包括自然災(zāi)害和人為災(zāi)害，但無論哪種都會(huì)危及森林的生存發(fā)展，其中病蟲害、泥石流以及水害、火災(zāi)等危害最大。

在災(zāi)害監(jiān)測(cè)中RS技術(shù)發(fā)揮了重要的作用，通過遙感影像技術(shù)分析各個(gè)波段光譜，從而對(duì)森林災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)。RS技術(shù)最早應(yīng)用在災(zāi)害監(jiān)測(cè)中主要是對(duì)病蟲害進(jìn)行檢測(cè)，采用的是紅外航空影像數(shù)據(jù)。而在火災(zāi)檢測(cè)中，主要使用的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，這是由于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)具有很好的時(shí)間分辨率，但是由于其空間分辨率相對(duì)較低，因此只能監(jiān)測(cè)大尺度火災(zāi)以及中尺度火災(zāi)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2.3 林業(yè)決策與管理

針對(duì)森林資源的管理以及決策是林業(yè)工作者最重要的工作內(nèi)容，而決策、管理均需要建立在詳細(xì)了解森林資源的基礎(chǔ)之上，即森林的培育、營(yíng)林以及采伐都需要一森林資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為依據(jù)。從而保證森林能夠健康持續(xù)發(fā)展，更好的服務(wù)于人類社會(huì)建設(shè)。

在森林資源監(jiān)測(cè)中GIS技術(shù)的應(yīng)用有效提高了監(jiān)測(cè)工作效率，通過GIS能夠更加直觀的顯示森林監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)管理，并且利用空間屬性數(shù)據(jù)，可以建立起針對(duì)經(jīng)營(yíng)、生長(zhǎng)以及預(yù)測(cè)的模型，可以更加直觀的表現(xiàn)出管理各個(gè)階段的森林狀態(tài)，并加以比較，令森林資源決策管理工作更加便捷。另外將GIS同RS共同用于區(qū)域性的森林資源監(jiān)控，還能獲得動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)了解森林資源發(fā)展?fàn)顩r。

3 3S技術(shù)應(yīng)用趨勢(shì)

3.1 技術(shù)普及性越來越高

由于3S技術(shù)的應(yīng)用成本相對(duì)較高，目前主要在一些知識(shí)密集型的技術(shù)單位以及決策單位使用，即大多由國(guó)家調(diào)查專業(yè)隊(duì)伍以及省級(jí)調(diào)查專業(yè)隊(duì)伍使用，而在一些基層單位中的應(yīng)用相對(duì)較少。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，相關(guān)硬件、軟件的發(fā)展成熟，3S技術(shù)的應(yīng)用成本將不斷降低，一些基層單位也可以在林業(yè)管理工作中逐步的引進(jìn)、使用3S技術(shù)。

3.2 定位系統(tǒng)向全球定位化發(fā)展

系統(tǒng)發(fā)展因?yàn)槊绹?guó)對(duì)于GPS政策有嚴(yán)格的限制，所以GPS在林區(qū)定位方面的發(fā)展受到阻礙，導(dǎo)致林區(qū)GPS定位沒有達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的目的。當(dāng)然，隨著歐洲空間計(jì)劃的逐步實(shí)施以及我國(guó)的空間技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)的全球定位問題也會(huì)隨之解決，屆時(shí)我國(guó)定位系統(tǒng)將會(huì)聯(lián)合全球定位技術(shù)相對(duì)成熟的國(guó)家共同建立一個(gè)針對(duì)林業(yè)資源監(jiān)控的定位系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)將會(huì)極大的改善對(duì)現(xiàn)有的GPS定位精度的問題。

3.3 GIS更加專業(yè)化

GIS在林業(yè)上廣泛應(yīng)用，包括森林培育、病蟲害防治、規(guī)劃決策、林火管理和森林資源管理等，這些大部分是在通過GIS軟件操作下完成的，但當(dāng)前還不存在專門的面向林業(yè)決策和管理的GIS軟件，這也使GIS在基層林業(yè)管理的應(yīng)用受到一定的限制。所以，建立適合基層林場(chǎng)的林業(yè)決策和管理系統(tǒng)也將是GIS發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.4 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用更加成熟

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的發(fā)展速度也在快速提升，當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)逐漸成熟，建立起以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的林業(yè)決策管理系統(tǒng)可以大幅度實(shí)現(xiàn)快速的信息發(fā)布以及數(shù)據(jù)的快速共享，從而保證森林資源管理效率以及經(jīng)營(yíng)質(zhì)量。

3.5 移動(dòng)終端的應(yīng)用

隨著掌上機(jī)PDA技術(shù)的快速發(fā)展，PDA的快速運(yùn)算功能、大容量的存貯設(shè)備、基于WinCE的編程技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等使掌上機(jī)PDA在林業(yè)調(diào)查的定位精準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化方面展現(xiàn)很強(qiáng)大功能，監(jiān)控技術(shù)由PC向PDA發(fā)展已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)。已經(jīng)有很多森林調(diào)查單位在使用PDA技術(shù)進(jìn)行林業(yè)監(jiān)測(cè)，并取得一些成果，應(yīng)用PDA技術(shù)進(jìn)行森林資源調(diào)查將會(huì)得到進(jìn)一步的推廣和發(fā)展。

4 結(jié)束語

雖然在我國(guó)的林業(yè)資源調(diào)查中已經(jīng)開始逐步的應(yīng)用3S技術(shù)，并且也取得了一定的成效，但由于各項(xiàng)技術(shù)軟件、硬件仍舊不成熟，還有待完善和發(fā)展。在未來想要真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)全面的林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理，還需要相關(guān)技術(shù)人員的進(jìn)一步努力，爭(zhēng)取早日建立智能化、科技化的林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理體系。

參考文獻(xiàn)

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