探究RS和GIS在森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查中的應(yīng)用

陳啟程

(廣東省嶺南綜合勘察設(shè)計院，廣州 510000)

以往所開展的森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查工作，大多會采用人工現(xiàn)地調(diào)繪的方法，但該方法效率差并且需要較大的成本投入，基于此，有必要加強RS和GIS技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而提升二類調(diào)查工作開展的實效性。

1 RS和GIS技術(shù)概況

1.1 RS技術(shù)

遙感(RS)技術(shù)作為一種遠(yuǎn)距離探測技術(shù)，在實際應(yīng)用的過程中能夠在不對目標(biāo)物進(jìn)行直接接觸的情況下便完成對其的探測工作，在近些年來長期發(fā)展的過程中，我國成功發(fā)射了多個衛(wèi)星，能夠?qū)崿F(xiàn)從不同的波段對地物進(jìn)行探測，有助于實現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)源豐富性的提升。近些年來遙感技術(shù)的不斷升級更新以及應(yīng)用對于各個科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展都有著良好的引領(lǐng)作用，與以往傳統(tǒng)的觀測手段相比，遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠呈現(xiàn)出針對全球以及大區(qū)域定位的高額度宏觀影像，并切實保障其精確性。從肉眼能夠進(jìn)行辨別的可見光到后來的微波以及紅外等波段，這既能夠?qū)崿F(xiàn)對于人們視野的有效擴大，還能夠在原有的基礎(chǔ)上提升人們對于地球的認(rèn)識水平。從目前來看，遙感技術(shù)已經(jīng)在我國多個領(lǐng)域和行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，具體包括海洋、地質(zhì)以及農(nóng)林等，并有著良好的收益和效果[1]。

1.2 GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)是一種在計算機技術(shù)基礎(chǔ)上所形成的一種新興技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒛切┙?jīng)過處理的空間數(shù)據(jù)同現(xiàn)實生活中的相關(guān)應(yīng)用對象、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)以及地理信息等高效融合起來，實現(xiàn)對于各種空間和相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)的有效輸出。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時代背景下，計算機技術(shù)開展有著越來越廣泛的應(yīng)用，再加上數(shù)字地球的提出和推廣，使得地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍以及程度均在逐漸擴大以及加深的過程中。GIS本身有著較強的綜合性，能夠?qū)崿F(xiàn)對于空間信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及管理科學(xué)等多樣化學(xué)科的有機結(jié)合，靈活應(yīng)用GIS技術(shù)可以實現(xiàn)對于各類地球的空間地理分布數(shù)據(jù)的獲取、存儲、管理、檢索、分析以及表達(dá)，并利用計算機技術(shù)對其展開進(jìn)一步的處理工作，使得結(jié)果能夠以一種更加直觀和簡單的形式呈現(xiàn)出來向用戶進(jìn)行反饋，為后續(xù)決策科學(xué)性與合理性的提升創(chuàng)造良好的條件。

2 RS和GIS在森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查中的應(yīng)用

2.1 研究區(qū)概況

2.1.1 自然地理情況

該地區(qū)位于廣東省，境內(nèi)絕大多數(shù)都是山地，地勢整體呈現(xiàn)出東北高、西南低的特點，多為山地地貌，高地區(qū)境內(nèi)河流眾多，地勢起伏較大，海拔高度基本上處在50 m～1 704 m之間。該地區(qū)總共包含80座海拔高程在1 000 m以上的山嶺，與此同時還有371座500 m以上的山峰,最高點位于大田頂，其作為粵西第一高峰，海拔為1 704 m，最低點的海拔是47.8 m，位于鎮(zhèn)隆鎮(zhèn)北畔村溫屋河尾。該地區(qū)自然環(huán)境十分優(yōu)越，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，與此同時還有著復(fù)雜多變的山區(qū)氣候特點，由于海拔高度存在差異性，所以其氣候也會有所不同，呈現(xiàn)出夏熱冬涼和四季分明的氣候特點。該地區(qū)氣候溫和、雨量充沛，年平均降雨量為1 816 mm，但存在著時空分布不均的現(xiàn)象，雨熱同季，干濕季節(jié)相對來說較為明顯，冬春旱夏秋澇。該地區(qū)的年均氣溫在22.6℃，年平均日照1 757.4 h。全市土壤按照全國第二次土壤普查技術(shù)規(guī)程的分類原則和《廣東省第二次土壤普查工作分類暫行方案》中所涉及到的分類標(biāo)準(zhǔn)以及分類方法可以劃分成4個土類，分別為水稻土、赤紅壤、紅壤以及黃壤，同時還可以劃分成8個亞類、37個土屬和81個土種。該地區(qū)在土壤分布方面能夠呈現(xiàn)出突出的垂直分布規(guī)律，海拔400米以下的土壤為赤紅壤，海拔在400～800 m之間的土壤為山地紅壤，海拔800 m以上的土壤屬于山地黃壤。

2.1.2 森林經(jīng)營狀況

該地區(qū)總共包括206 105.50 hm2市林業(yè)用地，森林面積共有200 393.60 hm2，立足于森林類別進(jìn)行劃分，主要包括151 417.30 hm2的商品林以及54 688.20 hm2的公益林，分別有著73.47%和26.53%的占比。根據(jù)地類對其進(jìn)行劃分，則主要包括林地、疏林地、灌木林地、未成林地、五林地以及輔助生產(chǎn)用地，其具體的面積和占比分別為191 024.90 hm2、444.90 hm2、4 774.60 hm2、6 487.30 hm2、3 372.20 hm2、1.60 hm2以及92.68%、0.22%、2.31%、3.15%、1.64%、0.01%。對于商品林來說，一般用材林的面積總共為134 483.4 hm2，而速生林的面積為1 273.4 hm2，工業(yè)原料林面積2 664.2 hm2。

2.2 RS和GIS技術(shù)基礎(chǔ)上的空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫的建立

若想實現(xiàn)對于森林資源信息更加全面的掌握，應(yīng)當(dāng)充分運用RS和GIS技術(shù)，強化開展對于空間數(shù)據(jù)以及相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的建立工作，以便于形成良好的林業(yè)資源信息系統(tǒng)。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方面主要涉及到數(shù)字正射影像以及數(shù)字柵格地圖等模型。

2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立

數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)本身有著一定的復(fù)雜性，具備信息更加直觀、內(nèi)容量大以及生產(chǎn)周期相對較短等特點，與此同時，其還有著更高的可判讀性。數(shù)字正射影像基本上要應(yīng)用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，在實際開展林業(yè)資源規(guī)劃設(shè)計工作的過程中，該數(shù)據(jù)有著至關(guān)重要的作用，是進(jìn)行小班屬性因子判讀以及土地類型區(qū)劃工作的重要依據(jù)[2]。當(dāng)正式開展林業(yè)資源遙感調(diào)查工作時，要確保具有更加詳細(xì)的遙感圖像，在正式開展工作的過程中能夠知道，在對比波普范圍、信息量和數(shù)字圖像處理能力幾方面內(nèi)容的過程中，最終可以對2.5m分辨率的SPOT5衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行應(yīng)用，將其看作是主要信息源，在此基礎(chǔ)上所獲得的圖像數(shù)據(jù)有著準(zhǔn)確性更高的特點，通過對于ETM+制圖儀的應(yīng)用可以獲得更高的光譜段，立足于不同地物在相應(yīng)光譜段上所具有的反射輻射特性的不同，能夠?qū)?dāng)?shù)馗鞣矫娴牡匚锴闆r更加直觀和完整地反映出來。工作人員可以結(jié)合波段以及地物間的相關(guān)特性，高效地完成對于地物的識別工作，然后在此基礎(chǔ)上展開具體的森林資源信息調(diào)查工作。數(shù)字柵格地圖主要指的是在當(dāng)前所擁有的紙質(zhì)地形圖的基礎(chǔ)上通過應(yīng)用掃描設(shè)備將原本的紙質(zhì)地形圖轉(zhuǎn)換成為電子數(shù)據(jù)，接下來在利用計算機實現(xiàn)對于圖像的幾何糾正，然后便能夠形成相應(yīng)的柵格數(shù)據(jù)文件。數(shù)字柵格地圖中既涉及到原本紙質(zhì)地形圖中所擁有的全部內(nèi)容，還能夠凸顯出其影響生成效率高、地形圖繪制成本低以及幾何精度更高等特點。從目前來看，絕大多數(shù)情況下所應(yīng)用的數(shù)字柵格地圖的比例都是1∶50000，而在進(jìn)行數(shù)字柵格地圖繪制的過程中一般會利用技術(shù)信息采集和衛(wèi)星遙感來實現(xiàn)。

2.2.2 屬性數(shù)據(jù)的建立

屬性數(shù)據(jù)基本上涉及到對于空間實體的相關(guān)描述信息，包括特定范圍之內(nèi)的林種、樹種以及樹齡等信息，其數(shù)據(jù)形式有著較為豐富的特點，可以在原有的基礎(chǔ)上讓空間實體描述更加的詳細(xì)和具體。在森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查中進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的建立，有助于實現(xiàn)信息詳細(xì)性以及豐富性的優(yōu)化提升?？梢杂行?gòu)建起健全完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)森林規(guī)劃設(shè)計調(diào)查工作的開展創(chuàng)造良好的條件，采用多個字段進(jìn)行小班因子的劃分，其中小班因子由多個基本因子所構(gòu)成，具體涉及到縣、鄉(xiāng)、村以及組等，然后在此基礎(chǔ)上詳細(xì)完整地將每一個小班因子的坡度以及地貌等信息記錄下來。對相應(yīng)的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行明確記錄，比如當(dāng)?shù)氐馁Y源調(diào)查報告、相關(guān)法律法規(guī)和涉及到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟狀況的文件等。除了文本數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)當(dāng)注重對于各類圖片信息的存儲，將那些在實際開展實地考察工作的過程中所獲得的各類真實地物圖片進(jìn)行建檔，并在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中將其用柵格形式存儲下來[3]。

2.2.3 數(shù)據(jù)的管理方式

為了能夠切實保障數(shù)據(jù)具有較高的利用效率，便要立足于林業(yè)資源信息種類之間的差異性，針對性地構(gòu)建起科學(xué)有效的管理機制，這樣一來便能夠為各方面信息利用效率的提升奠定堅實的基礎(chǔ)。在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行建立的過程中應(yīng)當(dāng)立足于信息類別的不同，優(yōu)化選擇相應(yīng)的軟件進(jìn)行獨立數(shù)據(jù)庫的建立工作，接下來充分發(fā)揮出該數(shù)據(jù)庫軟件應(yīng)有的作用開展對于數(shù)據(jù)的管理工作，林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫體系的構(gòu)建如圖1所示。

圖1 林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫體系

2.3 森林經(jīng)營管理對策與建議

2.3.1 強化進(jìn)行林地保護以及林政管理

對于森林資源來說，林地是較為重要的組成部分，由于其本身是不可再生資源，所以，在實際開展森林經(jīng)營管理工作的過程中，要強化開展對于林地的保護工作。堅決落實有關(guān)林地保護的相關(guān)法律法規(guī)，在原有的基礎(chǔ)上對征占用林地的審批制度進(jìn)行健全與完善，加大力度開展對于林業(yè)用地開發(fā)利用的策控工作，針對那些重點建設(shè)的項目，若是需有征占林業(yè)用地的需求，則要先完成好對于林業(yè)用地的使用可行性研究，同時還要由林業(yè)主管部門嚴(yán)格依照程序?qū)ζ溥M(jìn)行核查與審批工作。針對那些生態(tài)保護重要區(qū)域，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況對林地的保護等級進(jìn)行提升，并對那些破壞林地資源以及沒有經(jīng)過審批便隨意占用林地資源的行為進(jìn)行嚴(yán)格追究，積極探索出一條能夠有效實現(xiàn)對于林地資源補充的路徑。不斷提升林地監(jiān)測水平，加大對于衛(wèi)星遙感影像的應(yīng)用力度，實現(xiàn)對于林地變化情況的實時動態(tài)監(jiān)測，以免出現(xiàn)非法毀林或者是亂占用林地等現(xiàn)象。應(yīng)當(dāng)加大力度進(jìn)行對于占用林地的清理整頓工作，以保障林地能夠得到更加科學(xué)合理地開發(fā)與利用，對林地轉(zhuǎn)為非林地進(jìn)行嚴(yán)格控制，強化落實對于林地用途的管制工作。針對那些非法爛挖林地以及占用林地的行為進(jìn)行堅決打擊，同時還要確保森林采伐限額管理制度能夠得到高效落實。

2.3.2 優(yōu)化開展森林經(jīng)營規(guī)劃編制工作

在進(jìn)行森林經(jīng)營管理的過程中，應(yīng)當(dāng)注重對于森林資源更加科學(xué)合理的應(yīng)用，切實展現(xiàn)出森林主導(dǎo)功能的實質(zhì)性作用，確保其社會效益、經(jīng)濟效益以及生態(tài)效益能夠得到綜合提升，科學(xué)落實對于森林資源的分類，結(jié)合商品林以及公益林在作用方面的不同展開合理的協(xié)調(diào)工作。在二類調(diào)查成果的基礎(chǔ)上對縣級森林經(jīng)營規(guī)劃進(jìn)行科學(xué)編制，深化了解多功能森林經(jīng)營思想及相關(guān)理念技術(shù)、樹種經(jīng)營特征、技術(shù)體系設(shè)計、分區(qū)經(jīng)營策略以及森林作業(yè)法工藝規(guī)范等技術(shù)細(xì)節(jié)，切實保障森林經(jīng)營工作開展的實效性以及規(guī)范性，起到推動森林質(zhì)量提升的作用，加速實現(xiàn)該地區(qū)現(xiàn)代林業(yè)的轉(zhuǎn)型升級[4]。

2.3.3 積極構(gòu)建森林資源管理信息系統(tǒng)

森林資源管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建能夠幫助工作人員充分運用先進(jìn)的技術(shù)實現(xiàn)對于森林資源的監(jiān)測和管理工作，所以，應(yīng)當(dāng)在本次市二類資源調(diào)查與更新管理系統(tǒng)和森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查成果數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上針對森林資源展開相應(yīng)的動態(tài)監(jiān)測、統(tǒng)計以及信息更新等工作。在進(jìn)行森林經(jīng)營管理工作的過程中應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮出先進(jìn)信息管理系統(tǒng)以及最新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的作用，切實展現(xiàn)出數(shù)字化調(diào)查成果的優(yōu)勢，以便于能夠為森林資源管理、林業(yè)生產(chǎn)以及林業(yè)決策提供更加高質(zhì)量的服務(wù)[5-7]。應(yīng)當(dāng)構(gòu)建起科學(xué)合理的森林資源檔案，同時還要確保其具有便于查找、數(shù)據(jù)齊全以及分類明確等特點，這樣一來便能夠為森林資源的高效應(yīng)用和管理創(chuàng)造良好的條件[8-10]。

3 結(jié)論

綜上所述，靈活應(yīng)用RS和GIS技術(shù)，能夠有效提升森林規(guī)劃設(shè)計調(diào)查的效率和質(zhì)量，對于實現(xiàn)森林資源更加高質(zhì)量的經(jīng)營管理工作有著積極的促進(jìn)作用。因此，相關(guān)工作人員要加強對其的重視，進(jìn)而切實體現(xiàn)出其應(yīng)有的作用。