淺析遙感和GIS在森林病蟲害監(jiān)測管理中的應(yīng)用模式

崔雪

摘 要：森林病蟲害對(duì)于森林生態(tài)環(huán)境的破壞日益加重，繼人為造成的生態(tài)環(huán)境破壞和森林火災(zāi)帶來的危害，森林病蟲害成為了又一大阻擋林業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路的障礙。隨著遙感技術(shù)和地理信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于森林病蟲害的監(jiān)測管理系統(tǒng)當(dāng)中，在監(jiān)測管理系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)集成中，遙感技術(shù)被用于獲取森林病蟲的信息，地理信息系統(tǒng)被應(yīng)用于處理森林病蟲種類的信息。與此同時(shí)，遙感技術(shù)和地理信息技術(shù)也說明了全球定位系統(tǒng)可以被應(yīng)用于定位采集地面數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：遙感地理信息系統(tǒng)；森林害蟲監(jiān)測；應(yīng)用模式

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，病蟲害有時(shí)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過森林火災(zāi)，例如：我國松林每年被毛蟲啃食的面積約占整體松林面積的百分之六十以上，可見做好森林病蟲的監(jiān)測工作才能更好地將林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行下去。森林的病蟲害多發(fā)生在森林中人煙稀少的地方，或者是沒有專業(yè)看護(hù)人員看護(hù)的林區(qū)，運(yùn)用常規(guī)的方法進(jìn)行監(jiān)測很難全面的查看病蟲的發(fā)展動(dòng)態(tài)，從而導(dǎo)致病蟲害擴(kuò)散至無法根治的底部，因此，我們要根據(jù)每種病蟲害的特性制定相對(duì)措施，在對(duì)其防治的過程中，可以將新型空間技術(shù)手段作為主要防治措施。本篇文章主要分析遙感和GIS技術(shù)在森林病蟲害檢測管理中的應(yīng)用。

1 病蟲害監(jiān)測管理方面的需求及監(jiān)測管理方面的應(yīng)用模式

1.1 病蟲害監(jiān)測管理方面的需求

近年來，由于人為破壞森林生態(tài)環(huán)境的勢(shì)頭越加嚴(yán)重，雖然林業(yè)相關(guān)工作人員對(duì)破壞的勢(shì)頭盡力去遏制，但是就拿森林火災(zāi)來說，我國北方地區(qū)的大興安嶺市曾經(jīng)的林區(qū)曾經(jīng)遭受嚴(yán)重的火災(zāi)，該地區(qū)大面積森林遭受到火災(zāi)的重創(chuàng)，在那之后我國大多數(shù)森林中的森林防火開始不斷在國家的政策下改善，并根據(jù)我國各大森林所處各地域和地理位置的差異不斷改變。如果森林不重視防病蟲這類森林災(zāi)害那么通常都會(huì)由于其過于快速的擴(kuò)散而導(dǎo)致森林的森林綠化建設(shè)進(jìn)程出現(xiàn)較為嚴(yán)重的為題，這類情況通常人為監(jiān)測達(dá)不到理想效果，而利用衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測工作則可以達(dá)到較好的效果。同樣也對(duì)病蟲害的監(jiān)測管理主要遵循以下三點(diǎn)：（1）對(duì)森林病蟲害的預(yù)測預(yù)報(bào)工作；（2）對(duì)森林病蟲害的監(jiān)測工作；（3）對(duì)病蟲害發(fā)生后的損失進(jìn)行評(píng)估和防治病蟲害決策的支持工作。但是就我國目前的病蟲害災(zāi)害的情況而言，為了完善這一關(guān)鍵性的預(yù)測方法，我們要預(yù)先做好相關(guān)的預(yù)測工作，在災(zāi)害開始爆發(fā)時(shí)便優(yōu)先對(duì)災(zāi)害的發(fā)生頻率進(jìn)行預(yù)測，對(duì)可能導(dǎo)致的后期損失進(jìn)行預(yù)測及控制，我國大多數(shù)森林中的災(zāi)害監(jiān)測工作都曾經(jīng)利用過這種模式進(jìn)行過，這一模式的主要功效是通過測量森林中的生命體進(jìn)行對(duì)森林可能爆發(fā)災(zāi)害的預(yù)測工作，最后以檢測出最適合病蟲生存的環(huán)境。

1.2 遙感技術(shù)在森林病蟲害監(jiān)測管理方面的應(yīng)用模式

由于我國森林地域較易產(chǎn)生森林災(zāi)害的原因，所以我國目前已經(jīng)加強(qiáng)了森林災(zāi)害這項(xiàng)管理措施，對(duì)于有可能危害到森林生態(tài)環(huán)境的災(zāi)害我國已經(jīng)做除了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，對(duì)危害可能會(huì)擴(kuò)及的面也都提前做好了應(yīng)急措施。我國是世界上爆發(fā)森林病蟲害較為嚴(yán)重的國家之一，由于綠化面積年復(fù)一年的擴(kuò)大，導(dǎo)致森林中生態(tài)環(huán)境的管理不夠集中，從而也引發(fā)出多種多樣的災(zāi)害，這其中病蟲害是我國森林中最為常見的一種災(zāi)害，這類災(zāi)害的危害在于其擴(kuò)散性十分的迅速，并極大程度破壞森林的生態(tài)環(huán)境，我國曾發(fā)生過很多起由于病蟲害導(dǎo)致的森林面積嚴(yán)重縮小的情況，其最終原因就是病蟲種類的增多，導(dǎo)致森林病蟲害無法得到真正意義上的徹底根治，從而引發(fā)森林災(zāi)害的爆發(fā)，在這種情況下我們可以適當(dāng)?shù)睦眠b感技術(shù)進(jìn)行森林病蟲害的改善工作，這項(xiàng)技術(shù)可預(yù)先感受到病蟲害的爆發(fā)，并將這一災(zāi)害通過遙感轉(zhuǎn)化為認(rèn)為感知，這項(xiàng)技術(shù)同樣也是目前監(jiān)測病蟲害最為有效的一項(xiàng)應(yīng)用監(jiān)測技術(shù)。

在美國成功發(fā)射出第一顆地球資源衛(wèi)星之后，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行病蟲害的監(jiān)測工作也開始被應(yīng)用，加拿大在1988年時(shí)，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測病蟲害的發(fā)生動(dòng)態(tài)，美國在之后的幾年中也開始頻繁使用衛(wèi)星遙感技術(shù)調(diào)查本土的病蟲害，而我國在1978年對(duì)騰沖地區(qū)零點(diǎn)二萬多公頃松葉蜂蟲災(zāi)進(jìn)行了監(jiān)測，測定了健康林木和蟲害林木的光譜，1990年中科院在安徽應(yīng)用TM圖像進(jìn)行了越冬代松毛蟲災(zāi)害的監(jiān)測應(yīng)用研究。

2 地理信息系統(tǒng)在病蟲害監(jiān)測管理方面的應(yīng)用模式

2.1 利用GIS管理病蟲害有關(guān)的空間數(shù)據(jù)

運(yùn)用智能化模式下的數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行對(duì)病蟲害的監(jiān)測管理。在GIS數(shù)據(jù)庫的建設(shè)過程中，首先要確認(rèn)數(shù)據(jù)庫所需要的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)類型的比例和大小，數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精準(zhǔn)度，然后對(duì)數(shù)據(jù)中包含圖形資料和與圖形有關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)收集，最好是收集的數(shù)據(jù)中都是一些技術(shù)人員通俗易懂的數(shù)據(jù)較佳，其根本概念在于建立起有效的數(shù)據(jù)體系，并將數(shù)據(jù)與智能化編碼程序進(jìn)行有效的結(jié)合，從而得出數(shù)據(jù)庫整體的設(shè)計(jì)概念，最后完善智能化空間數(shù)據(jù)的管理措施。

2.2 利用GIS進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)

這項(xiàng)預(yù)測模式主要使用在病蟲害的爆發(fā)前期，其遵循生態(tài)環(huán)境的變化的基本規(guī)律，利用病蟲害相關(guān)專家的知識(shí)進(jìn)行結(jié)合，在進(jìn)行結(jié)合后開展森林災(zāi)害誕生可能性大小的預(yù)測預(yù)報(bào)工作，并通過利用現(xiàn)存的病蟲防治技術(shù)對(duì)森林病蟲害的爆發(fā)進(jìn)行有效的控制，這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)理念在于其自身的模擬動(dòng)能，這項(xiàng)功能可將爆發(fā)前期的病蟲害控制在有效的可根治范圍之中，其模式也是現(xiàn)今諸多防治技術(shù)的根基模式。建立資源消耗的函數(shù)，以便進(jìn)行對(duì)病蟲害趨勢(shì)的預(yù)測預(yù)報(bào)工作。

3 遙感技術(shù)在病蟲害監(jiān)測管理方面的應(yīng)用模式

3.1 利用GIS進(jìn)行決策支持

利用GIS對(duì)病蟲害的治理，通常治理措施可分為兩種，第一種是直接利用這項(xiàng)技術(shù)控制森林災(zāi)害的擴(kuò)散范圍，其二是根據(jù)森林災(zāi)害擴(kuò)散的有效途徑，進(jìn)行有效擴(kuò)散途徑的治療措施，并依照森林災(zāi)害的實(shí)際災(zāi)情對(duì)爆發(fā)后的災(zāi)害進(jìn)行防擴(kuò)散控制，最后依據(jù)治療藥品和藥品所對(duì)應(yīng)的表格，用類似指導(dǎo)病蟲害防治的方式在路徑上展開分析。

3.2 系統(tǒng)集成模式

遙感子系統(tǒng)和GIS子系統(tǒng)與地面系統(tǒng)通過廣域網(wǎng)連接，并傳輸超文本數(shù)據(jù)。遙感子系統(tǒng)由工作站和圖像處理軟件組成。全球定位系統(tǒng)（GPS）是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電測時(shí)定位、導(dǎo)航系統(tǒng)。在任何時(shí)候，以及在地球上的任何地點(diǎn)，GPS接收機(jī)都可以通過接收衛(wèi)星發(fā)射的電磁波來確定接收機(jī)自身的位置。這項(xiàng)技術(shù)通常被應(yīng)用于森林部分區(qū)域的防治調(diào)查，并通過一系列技術(shù)的應(yīng)用從而尋找該地域?yàn)?zāi)害控制的最佳途徑。

4 結(jié)束語

本文所涉及的GIS和遙感技術(shù)雖然都只是初級(jí)知識(shí)，但從中我們依舊可以看出在針對(duì)病蟲害的防治管理上GIS和遙感技術(shù)具有相較其他技術(shù)更為優(yōu)秀的實(shí)用性及先進(jìn)性。要根據(jù)病蟲害監(jiān)測管理方面的需求及監(jiān)測管理方面的展開對(duì)應(yīng)用模式的應(yīng)用，根據(jù)地理信息系統(tǒng)在病蟲害監(jiān)測管理方面的應(yīng)用模式展開對(duì)病蟲害類型的模擬分析，GIS系統(tǒng)具有的開放性以及擴(kuò)充性，都是GIS系統(tǒng)集成的一部分，GIS子系統(tǒng)分別由系統(tǒng)工作站和GIS軟件所組成GIS地面子系統(tǒng)由微機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、GPS接收機(jī)，以及微機(jī)GIS軟件如ARCVIEW組成，遙感和GIS在森林病蟲害監(jiān)測管理中的應(yīng)用可以分為三個(gè)子系統(tǒng)，三個(gè)子系統(tǒng)分別為遙感子系統(tǒng)、地面子系統(tǒng)和GIS子系統(tǒng)。GIS子系統(tǒng)應(yīng)放在地面子系統(tǒng)置放的地縣級(jí)機(jī)構(gòu)。

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