GPS在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用

曾憲忠

林業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)型產(chǎn)業(yè)，唯有對森林資源動態(tài)進(jìn)行全方位且動態(tài)化的掌握，才能夠制定更為科學(xué)的發(fā)展決策。然而森林資源的結(jié)構(gòu)存在復(fù)雜與動態(tài)變化性質(zhì)，為了能夠?qū)ι仲Y源進(jìn)行更好地了解，可利用更為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)予以輔助，其中GPS技術(shù)憑借其高效且快速獲取和分析空間信息數(shù)據(jù)的能力，在森林資源調(diào)查工作中發(fā)揮了重要作用，有著廣闊的應(yīng)用前景，文章便主要針對GPS在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用展開分析。

1、森林資源調(diào)查工作概況

森林資源調(diào)查工作的開展效果很大程度上與樹木生長環(huán)境、資源情況以及人為因素等有關(guān)，而森林資源調(diào)查工作的發(fā)展前景則與國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科研實(shí)力以及民眾環(huán)保意識相關(guān)。從當(dāng)前現(xiàn)狀來看，我國過去展開的傳統(tǒng)森林資源調(diào)查工作存在技術(shù)簡單但工作質(zhì)量與效率均不高的局面，為了對森林面積及蓄積進(jìn)行全方位的調(diào)查與了解，則需要改變過去不借助外力的情況，應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與設(shè)備，確保通過森林資源調(diào)查新技術(shù)的運(yùn)用去確保造林更新得到穩(wěn)定且安全的收獲，進(jìn)而助力當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

2、GPS技術(shù)介紹

GPS也即是全球定位系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對海、陸、空的全方位且實(shí)時(shí)的三維導(dǎo)航，是目前有用較高定位能力的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。在大量的實(shí)踐應(yīng)用中會發(fā)現(xiàn)，GPS有著高效益、高精度以及自動化等眾多優(yōu)點(diǎn)，而將其應(yīng)用到森林資源調(diào)查工作中能夠突破時(shí)空限制，并且在計(jì)算機(jī)技術(shù)的加持下快速獲取到區(qū)域地形圖與森林資源分布圖等專業(yè)圖像，從而為林業(yè)科研與林業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)劃提供可靠數(shù)據(jù)支持。

GPS系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成，分別為空間部分、地面監(jiān)控部分與用戶接收設(shè)備。其中用戶接收設(shè)備主要是用來接收實(shí)時(shí)的時(shí)間信息、預(yù)報(bào)衛(wèi)星所處大概位置以及定位衛(wèi)星坐標(biāo)等等。通過GPS接收機(jī)對碼的測量便能推算出衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，但由于包含接收衛(wèi)星鐘的誤差與傳播誤差的存在，CA碼與P碼的測量偽距分別為20m、2m左右。GPS系統(tǒng)的定位工作原理為：用戶利用接收設(shè)備接收衛(wèi)星傳送的星歷參數(shù)與時(shí)間信息，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)去推算出接收機(jī)的三維位置、移動速度、方向、時(shí)間信息等。

3、GPS在森林資源調(diào)查中的實(shí)際應(yīng)用

①應(yīng)用于野生動植物資源調(diào)查

將GPS應(yīng)用于對野生動植物資源的調(diào)查工作中，主要內(nèi)容為對調(diào)查目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)定位與追蹤，制定最優(yōu)化導(dǎo)航路線，基于所監(jiān)測到的野生動植物生存環(huán)境變化信息去做好對棲息地的監(jiān)測工作。此外，GPS技術(shù)還能夠?qū)λ@取到的調(diào)查數(shù)據(jù)展開全面分析，如結(jié)合野生動物數(shù)量方面的變化以及棲息地保護(hù)現(xiàn)狀等展開關(guān)聯(lián)系分析，以資源數(shù)據(jù)庫的建立去保證管理決策的合理性。現(xiàn)階段，在這一方面的GPS技術(shù)應(yīng)用逐步完善，同時(shí)在野生動植物的資源調(diào)查、動態(tài)監(jiān)測與適應(yīng)性規(guī)劃方面也有顯著效果，在這些領(lǐng)域當(dāng)中都發(fā)揮著巨大輔助作用。

②應(yīng)用于森林資源規(guī)劃調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測

過去傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查方法不僅需要投入大量的人力與資金，而且實(shí)時(shí)性與效率都跟不上，而將GPS技術(shù)應(yīng)用在森林資源規(guī)劃調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測當(dāng)中，能夠明顯提升工作質(zhì)量與效率。實(shí)際上早在1973年我國開展的第一次全國森林資源調(diào)查工作中便已經(jīng)開始使用地面實(shí)測與陸地衛(wèi)星MMS圖像、航空圖片相結(jié)合的方法去展開了森林資源調(diào)查。主要利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)去建立矢量圖形與遙感數(shù)據(jù)庫，之后提取遙感圖像中的相關(guān)信息且構(gòu)建數(shù)字高程模型，進(jìn)而對圖形圖像展開疊加分析，從而建立起完善的森林資源管理信息系統(tǒng)。通過應(yīng)用GPS技術(shù)對森林資源展開動態(tài)監(jiān)測，能夠結(jié)合不同的應(yīng)用范圍與監(jiān)測目的去選用SPOT、LANDSAT或是NOAA等衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)光譜觀測段與分辨率的差異以及結(jié)合自身地面抽樣技術(shù)、定位功能去展開數(shù)據(jù)的匯總分析，從而構(gòu)建更為完善的森林資源動態(tài)監(jiān)測體系。

③應(yīng)用于森林火災(zāi)監(jiān)測

如果森林中發(fā)生了火災(zāi)，通過GPS所傳來的衛(wèi)星影像便能及時(shí)找到火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)，并且在火災(zāi)后續(xù)蔓延過程中對其動態(tài)變化情況展開密切監(jiān)測，從而結(jié)合相關(guān)位置信息與動態(tài)情況去制定撲滅策略，并且基于所采集的數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)庫對火災(zāi)損失展開科學(xué)評估。現(xiàn)階段，GPS技術(shù)在應(yīng)對森林火災(zāi)方面已經(jīng)構(gòu)建了自動化的預(yù)測與報(bào)警系統(tǒng)，同時(shí)對森林火災(zāi)信息管理系統(tǒng)與損失評估系統(tǒng)進(jìn)一步完善，大大提升了火災(zāi)防治水平以及有效降低了火災(zāi)損失。

④應(yīng)用于林業(yè)制圖工作

在過去的林業(yè)制圖工作開展主要以地形圖為基礎(chǔ)著手，而部分沒有地形圖的區(qū)域則很難開展工作，并且具有精度低、投入高的缺點(diǎn)。而將GPS技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)制圖工作中，大大提高了工作質(zhì)量與效率，具體來講主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，防護(hù)林帶的面積測量。在對防護(hù)林帶進(jìn)行測量之前，需要先比對地形圖與林帶長度、起終點(diǎn)是否一致，倘若有差異則需要在每個(gè)拐點(diǎn)處進(jìn)行重新定點(diǎn)且做好標(biāo)準(zhǔn)。在測量作業(yè)開展中，應(yīng)用GPS與相關(guān)軟件進(jìn)行GPS的導(dǎo)入與導(dǎo)出，從而結(jié)合自動生成的圖案進(jìn)行面積計(jì)算;其二，成片林的面積測量。對待測地塊的各個(gè)拐點(diǎn)展開定點(diǎn)處理，形成完整閉合系統(tǒng)，在GPS技術(shù)的應(yīng)用下操作更加簡單且時(shí)間成本更低。

⑤應(yīng)用于森林病蟲害監(jiān)測

在森林病蟲害生存環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、病蟲害發(fā)展趨勢預(yù)測以及分布動態(tài)監(jiān)測方面，GPS技術(shù)都能夠憑借其技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮出良好效果。此外，在利用GPS技術(shù)對病蟲害展開實(shí)時(shí)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，能夠有效提升該項(xiàng)工作的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，現(xiàn)階段大部分地區(qū)已將網(wǎng)絡(luò)與GPS技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到森林病蟲害監(jiān)測工作中，而這也是今后工作的主要發(fā)展方向。

綜上所述，目前GPS技術(shù)在我國的森林資源調(diào)查工作中也體現(xiàn)出了不錯的應(yīng)用效果，尤其是在提高森林資源監(jiān)測與管理工作效率方面，同時(shí)也推動了林業(yè)管理向信息化、數(shù)字化方向的發(fā)展，對我國未來林業(yè)事業(yè)發(fā)展有著積極影響。因此，在今后的森林資源調(diào)查工作中，需要進(jìn)一步推廣GPS技術(shù)與相關(guān)設(shè)備的使用，確保為森林資源經(jīng)營管理提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)森林經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：134300吉林省白山市林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院）