3S技術(shù)在林業(yè)工作中的推廣應(yīng)用

張磊

摘要 隨著計(jì)算機(jī)的普及和現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，GIS（地理信息系統(tǒng)）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和遙感（RS）技術(shù)在林業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。以電子計(jì)算機(jī)為核心的“3S集成”技術(shù)發(fā)展迅速，可廣泛應(yīng)用于森林資源的綜合管理。在國(guó)外工業(yè)中，利用計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化操作更科學(xué)、更準(zhǔn)確。使用3S技術(shù)，發(fā)揮各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，探索在造林核查中對(duì)3S技術(shù)的推廣應(yīng)用，達(dá)到提高工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。其中GPS是以接收衛(wèi)星傳遞的信息進(jìn)行現(xiàn)地定位和導(dǎo)航等技術(shù)的系統(tǒng)，它能快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精確坐標(biāo)，完成森林調(diào)查和管理中各種邊界線的調(diào)查和布局。它已成為森林資源調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的有力工具。它不受時(shí)間和空間的限制，定位、導(dǎo)航方便，準(zhǔn)確、快捷。

[關(guān)鍵詞]3s技術(shù)推廣應(yīng)用林業(yè)

1 研究綜述和理論依據(jù)

（1）“3S”技術(shù)從其發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)合3S技術(shù)在林業(yè)中的主要應(yīng)用，如森林資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)、森林災(zāi)害監(jiān)測(cè)、野生動(dòng)物資源調(diào)查、林業(yè)管理和決策等，綜述了國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀。指出了“3S”技術(shù)在林業(yè)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及發(fā)展前景。

（2）在森林資源調(diào)查中提高GPS的定位精度是研究的重點(diǎn)，解決森林資源監(jiān)測(cè)體系的總體樣本單元的空間定位誤差而產(chǎn)生的無(wú)偏估計(jì)問(wèn)題;提高GPS定位精度，先進(jìn)的遙感（RS）技術(shù)和現(xiàn)有的資源監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)數(shù)學(xué)手段將這種想法成為可能，從而提高整體監(jiān)測(cè)的估計(jì)精度。它的意義在于它是一種先進(jìn)的GPS定位儀引入到森林資源調(diào)查工作，提高定位精度，監(jiān)測(cè)對(duì)象準(zhǔn)確，使森林資源調(diào)查的導(dǎo)航定位和定位及時(shí)推進(jìn);通過(guò)數(shù)學(xué)手段連續(xù)清查工作和現(xiàn)代遙感技術(shù)進(jìn)行森林資源雙比估計(jì)（RS類的組合）周圍地區(qū)的估計(jì)精度，在傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的精度要求得到加強(qiáng)和發(fā)展;通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用中，森林資源連續(xù)清查信息的管理更加直觀、動(dòng)態(tài)的，長(zhǎng)期以來(lái)他連續(xù)清查的森林?jǐn)?shù)據(jù)不僅是歷史專題地圖的工作。

2 預(yù)期目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容

2.1 預(yù)期目標(biāo)

3S技術(shù)是以GPS（全球定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）、RS（遙感技術(shù)）為基礎(chǔ)，在與林業(yè)建設(shè)相關(guān)的三大技術(shù)有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)上，形成了一項(xiàng)新的綜合技術(shù)。它集信息獲取、信息處理和信息應(yīng)用于一體，對(duì)林業(yè)工作的現(xiàn)代化建設(shè)起到了積極的推動(dòng)作用。

在“3S”技術(shù)，GPS主要用于實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo)的空間位置，包括各種傳感器和發(fā)射平臺(tái);RS用于實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的目標(biāo)環(huán)境和提供語(yǔ)義和非語(yǔ)義信息，更新數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng);GIS多源的專家系統(tǒng)支持的綜合治療和各種專業(yè)模型、時(shí)空數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)模擬、仿真、優(yōu)化決策，為3S技術(shù)集成的基礎(chǔ)平臺(tái)。

2.2 研究?jī)?nèi)容

在造林驗(yàn)證中的應(yīng)用：GPS的使用可以避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。檢查使用GPS導(dǎo)航功能，局部定位，輸入坐標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比，可以完全避免人為的主觀干擾，檢查植樹造林的真實(shí)情況森林面積檢查：在arcgis中提前批準(zhǔn)，對(duì)于小面積的驗(yàn)證，如果與檢驗(yàn)區(qū)域相比，誤差在5%以內(nèi)，承認(rèn)檢查區(qū)域，誤差面積小于5%，根據(jù)arcgis的面積進(jìn)行審批。小的成活率和造林密度，在田野調(diào)查中，種樹的時(shí)候落入小方格內(nèi)邊界，這個(gè)過(guò)程是否符合階級(jí)界限與領(lǐng)域的工作，必須對(duì)照?qǐng)D紙和數(shù)據(jù)采集顯示位置錯(cuò)誤檢查，及時(shí)修改圖紙畫線，內(nèi)業(yè)的保護(hù)區(qū)域劃分重新驗(yàn)證;森林面積：森林帶和皮帶長(zhǎng)度乘積。通過(guò)道路、運(yùn)河和現(xiàn)有防護(hù)林的帶長(zhǎng)比較，驗(yàn)證帶端是否正確解釋。對(duì)于正確的拐點(diǎn)，我們認(rèn)識(shí)到林帶的拓?fù)溟L(zhǎng)度。一個(gè)錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，我們重新錄制結(jié)束點(diǎn)的坐標(biāo)，并用計(jì)算機(jī)繪制小班線和拓?fù)漕惔笮　?/p>

3 研究成果

一直以來(lái)，我國(guó)森林資源調(diào)查采用傳統(tǒng)的人工式調(diào)查法，不僅調(diào)查周期長(zhǎng)，浪費(fèi)了大量的人力和物力資源，而且調(diào)查結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性都存在問(wèn)題，很難起到指導(dǎo)作用。而利用“3S”技術(shù)則能夠有效的解決上述弊端;林業(yè)工作的建設(shè)是一項(xiàng)持續(xù)的、動(dòng)態(tài)的過(guò)程，森林作為一種可利用資源，始終處于“種植.采伐.再種植”的循環(huán)過(guò)程，因此要想保證森林整體功能的實(shí)現(xiàn)，必須要對(duì)森林資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，時(shí)刻把握森林發(fā)展動(dòng)向，以便于林業(yè)部門及時(shí)采取有針對(duì)性的管理措施;RS技術(shù)是通過(guò)捕捉和檢測(cè)植物反射光譜來(lái)確定植物信息的，基于這一特點(diǎn)，可以將RS技術(shù)應(yīng)用于森林病蟲害的監(jiān)測(cè)與防治。當(dāng)樹木遭受病蟲害后，樹木的枝葉會(huì)表現(xiàn)出明顯的不同，所反射的光譜信息與正常情況相比也會(huì)存在較大差異。通過(guò)“3S”協(xié)同作用，能夠?qū)⑸謨?nèi)部信息直觀的呈現(xiàn)出來(lái)，以便于林業(yè)人員制定解決對(duì)策;森林火災(zāi)具有突發(fā)性強(qiáng)、蔓延快、危害大的特點(diǎn)。利用“3S”技術(shù)，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，而且能有效地指導(dǎo)消防救援工作。提高了火災(zāi)蔓延趨勢(shì)預(yù)判的準(zhǔn)確性，對(duì)于降低森林火災(zāi)損失有極大幫助。

4 “3S”技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題和展望

（1）雖然可以獲得數(shù)據(jù)，但光譜、空間和時(shí)間分辨率不能很好地統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。

（2）遙感圖像解譯技術(shù)還不太成熟，尤其是在地形復(fù)雜的丘陵山區(qū)，森林資源的細(xì)節(jié)難以解釋。

（3）遙感圖像包含豐富的信息，可用于各種林業(yè)研究，但目前對(duì)遙感信息的利用和挖掘還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

（4）應(yīng)用程序的表面不夠?qū)??；鶎恿謽I(yè)部門3S技術(shù)配置不完善，專業(yè)人才匱乏。

（5）開發(fā)適合不同地理?xiàng)l件的精確林業(yè)軟件是不現(xiàn)實(shí)的。

（6）專業(yè)林業(yè)地理信息系統(tǒng)有待進(jìn)一步發(fā)展。

為了使3S技術(shù)更好地適應(yīng)林業(yè)的發(fā)展，我們可以從以下幾個(gè)方面作出努力：

（1）加快遙感技術(shù)研究，解決3項(xiàng)決議的協(xié)調(diào)統(tǒng)一問(wèn)題。

（2）進(jìn)一步研究遙感影像解譯，提高判讀精度。

（3）為基層林業(yè)部門提供財(cái)政和技術(shù)支持。

（4）加快專業(yè)人才培養(yǎng)。

（5）進(jìn)一步挖掘3S技術(shù)在林業(yè)和林業(yè)服務(wù)中的應(yīng)用。

（6）加快3S技術(shù)的共享資源建設(shè)。