“3S”技術(shù)在森林調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用分析

陳濤?雷亞林

【摘 要】 文章闡述了森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計的概念和原則，介紹了“3S”技術(shù)概況及在森林資源調(diào)查規(guī)劃中的主要技術(shù)方式，提出了提高林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計水平的策略。要提高工作人員的素質(zhì)；加大資金和設(shè)備投入。

【關(guān)鍵詞】 森林；調(diào)查規(guī)劃；設(shè)計；“3S”技術(shù)

目前，過度采伐森林資源現(xiàn)象十分嚴重，主要原因是各行業(yè)生產(chǎn)資源的缺乏，林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?jié)撘颇赜绊懼胤浇ㄔO(shè)，人工種植管理是資源可持續(xù)應(yīng)用的主要途徑，人工種植管理在一定程度上使植物生長效率與森林資源使用效率相一致。森林資源的合理管理和社會以及經(jīng)濟效益息息相關(guān)，因此我們既要及時了解與掌握森林資源現(xiàn)狀又要掌握其動態(tài)變化規(guī)律，如數(shù)量隨著時間推移而改變的程度，并在其基礎(chǔ)上進行合理規(guī)劃管理。然而，森林資源具備的再生性與動態(tài)性等特征在一定程度上阻礙了森林資源的調(diào)查規(guī)劃設(shè)計，因此森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計的高效性需要高新信息技術(shù)的支持，即“3S”技術(shù)。

一、森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計

1、調(diào)查的基本原則

一般而言，估計總與平均值是抽樣調(diào)查的基礎(chǔ)方式，概念分布法是森林資源調(diào)查的理論基礎(chǔ)，但是調(diào)查后的實際精度往往與理論精度有所差異，因此在調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中需要了解抽樣誤差并掌握其誤差對森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計的影響。方案的優(yōu)化是森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計的基本原則，主要包括調(diào)查目標與職責的確定、總體單位以及估算方式，由于調(diào)查規(guī)劃設(shè)計容易受到多方面因素的影響，所以方案的最佳設(shè)計既需要考慮眾多因素的影響又需要具備豐富的實踐經(jīng)驗。

2、現(xiàn)有的任務(wù)和數(shù)據(jù)

森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計的主要計劃是確定森林資源調(diào)查的內(nèi)容以及依據(jù)調(diào)查結(jié)果設(shè)計的研究方案，主要目的是在森林調(diào)查方案設(shè)計規(guī)定條件的基礎(chǔ)上進行生產(chǎn)與管理。

二、“3S”技術(shù)概況

1、“3S”技術(shù)介紹

“3S”技術(shù)主要是由遙感、全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)組成，其中遙感指的是將地球表層各類地物的電磁波信息進行掃描、攝影、傳輸和處理，并在該信息的基礎(chǔ)上對地表各類地物和現(xiàn)狀進行遠距離控測和識別的現(xiàn)代綜合技術(shù)；全球定位系統(tǒng)的優(yōu)勢在于其提供信息的快速性與高效性，且具備高精度與自動化等特征；地理信息系統(tǒng)其實是一個計算機軟件系統(tǒng)，其主要功效是地理信息管理，它既能將多樣化的地理信息進行合理、科學的管理，即將多樣化的信息按照特征與特性分別歸納于不同的門類，又能將多樣化的信息進行分析與整理，以便隨時查詢與更新?！?S”技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為森林資源調(diào)查規(guī)劃的主要技術(shù)方式，且廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

2、“3S”技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用現(xiàn)狀

上世紀八十年代中后期是“3S”技術(shù)逐步發(fā)展的時期，即衛(wèi)星技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展推動著“3S”技術(shù)的發(fā)展，且受到了國內(nèi)眾多學者的重視與關(guān)注，因此在國內(nèi)學者不斷研究的基礎(chǔ)上，“3S”技術(shù)取得了很多進步，開始被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但是我國“3S”技術(shù)的發(fā)展還較落后于美國、法國、德國、芬蘭及奧地利等國家，也就是說這些國家的“3S”技術(shù)發(fā)展起步較早且處于主導(dǎo)地位。

一九八六年芬蘭開展了關(guān)于多信息源森林調(diào)查方法的調(diào)查與研究，并取得了成功，即在該時期對全國森林進行了分類；森林資源調(diào)查是美國“3S”技術(shù)應(yīng)用的主要途徑，即在遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效結(jié)合的基礎(chǔ)上科學的將資源數(shù)據(jù)公布于互聯(lián)網(wǎng)，這在很大程度上給用戶帶來了便利，也就是說用戶可以隨時利用互聯(lián)網(wǎng)查詢相關(guān)信息，真正達到了數(shù)據(jù)共享的目的；奧地利則是合理的將遙感與地理信息系統(tǒng)有效應(yīng)用于航空攝影，也就是說將航片與衛(wèi)片信息進行成圖與分層抽樣，并且按規(guī)定時期對全部進行一次航空攝影，一般期限為兩年，從而為綜合森林管理信息系統(tǒng)的創(chuàng)建打下基礎(chǔ)以及在動態(tài)分析的基礎(chǔ)上提供森林資源信息的最新情況。

從我國角度而言，我國林科院于二十世紀七十年代開始依據(jù)陸地衛(wèi)星MMS圖像以及航空像片與地面實測的發(fā)展進行分析與研究森林資源清查，即在陸地衛(wèi)星MMS圖像以及航空像片與地面實測有效結(jié)合的基礎(chǔ)上采取雙重抽樣的方式進行探索。隨之，森林波譜、MMS數(shù)據(jù)的圖像處理與森林自動分類技術(shù)的應(yīng)用試驗研究也逐漸被發(fā)展。另外，我國對于遙感技術(shù)的應(yīng)用主要在于“三北”地區(qū)森林、土地、草場等再生資源數(shù)量的綜合調(diào)查，并將調(diào)查結(jié)果依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進行評價“三北”地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，且清晰掌握“三北”地區(qū)的資源現(xiàn)狀以及變化情況。

三、“3S”技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃中的主要技術(shù)方式

“3S”技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃的主要技術(shù)方式包括遙感影像數(shù)據(jù)采用和處理、建立解譯標志、現(xiàn)地調(diào)查、建認蓄積回歸模型以及建認森林資源管理信息系統(tǒng)。

遙感影像數(shù)據(jù)采用和處理?，F(xiàn)階段森林資源調(diào)查最普遍的方式是在美國陸地資源衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)與法國的SPOT衛(wèi)星數(shù)據(jù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)這兩種影響的差異性以及特征，從而對地面進行彩色圖像合成、圖像增強、正射糾正等技術(shù)處理，有利于影像圖高分辨率的形成。建立解譯標志。是在全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)與實地建立相對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上創(chuàng)建的森林監(jiān)測因子的遙感影像解譯標志，且這種森林監(jiān)測因子的遙感影像解譯標志具備的地類、樹種與郁閉度具有很大的差異性?，F(xiàn)地調(diào)查。現(xiàn)地調(diào)查的范圍較小，即對部分小班進行調(diào)查，一般采用抽樣的調(diào)查方式，在調(diào)查過程中對判讀解譯有疑問的小班需要采用全球定位系統(tǒng)進行現(xiàn)地核實。建認蓄積回歸模型。是在三種主要因子的基礎(chǔ)上利用分層抽樣的方式進行取蓄積回歸調(diào)查樣地，一般在全球定位系統(tǒng)調(diào)查的基礎(chǔ)上創(chuàng)建出單位面積蓄積與地理環(huán)境因子、林分判讀因子之間的模型，三種主要因子是由樹種組、齡組與郁閉度組成，種組包括針葉、棟類、軟闊、硬闊等；齡組包括幼、中、近成過；郁閉度包括疏、中、密，最后依據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)將蓄積量進行回歸。建認森林資源管理信息系統(tǒng)，則是依據(jù)計算機語言與地理信息系統(tǒng)等技術(shù)而創(chuàng)建的森林資源信息管理系統(tǒng)，主要作用于信息管理查詢、結(jié)果匯總統(tǒng)計以及數(shù)據(jù)組織處理等。

四、提高林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計水平的策略

1、提高工作人員的素質(zhì)

工作人員的職業(yè)道德與個人素養(yǎng)潛移默化地影響著森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計工作，森林資源的調(diào)查規(guī)劃設(shè)計既需要工作人員充分了解與掌握基本的與森林調(diào)查相關(guān)的法律法規(guī)又需要不斷進行創(chuàng)新，因此，工作人員需要提升學習以及責任感的意識。

2、加大資金和設(shè)備投資

現(xiàn)階段，森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計逐漸受到國家林業(yè)部門的高度重視與關(guān)注，并將森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計歸納于重點工作項目，既需要提高產(chǎn)業(yè)資本輸入的森林調(diào)查又需要增加森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計高素質(zhì)團隊的創(chuàng)建，從而提升調(diào)查數(shù)據(jù)的準確性。因此需要加大相關(guān)資金與設(shè)備的投入。

五、結(jié)論

綜上所述， "3S”技術(shù)的發(fā)展對森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計有著重要作用，但是在具體應(yīng)用過程中存在的問題不容忽視，林業(yè)與森林資源的可持續(xù)開發(fā)利用是首要任務(wù)，因此提高林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計水平至關(guān)重要。

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【作者簡介】

陳 濤（1967.10-）男，陜西安康人，陜西省寧東林業(yè)局，林業(yè)助理工程師.

雷亞林（1963.09-）男，陜西長安人，陜西省寧東林業(yè)局，林業(yè)助理工程師.