淺析森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用

王茜 王成 郭蕾

摘 ? 要：中國(guó)地域廣闊，森林物資極其豐富，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，如果不盡早采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展將受到影響。為有效保護(hù)我國(guó)森林資源的開(kāi)發(fā)利用，了解我國(guó)森林資源的分布狀況具有重要意義。從有關(guān)林業(yè)部門(mén)的調(diào)查和監(jiān)測(cè)的種類出發(fā)，詳盡研究了目前我國(guó)森林資源調(diào)查研究的技術(shù)發(fā)展情況和未來(lái)趨勢(shì)，并提出利用科學(xué)技術(shù)來(lái)保護(hù)森林生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：森林資源;調(diào)查監(jiān)測(cè);環(huán)境保護(hù);作用

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)力的蓬勃發(fā)展，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題反映了人們對(duì)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重視，環(huán)境保護(hù)是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要原則。在重視保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，對(duì)森林資源的保護(hù)將受到社會(huì)和國(guó)民的更多關(guān)注。

由于過(guò)去對(duì)森林資源的保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，許多森林資源豐富地區(qū)正面臨著危機(jī)。當(dāng)前，要重視森林資源保護(hù)，更有必要探索一整套調(diào)查和監(jiān)測(cè)森林資源的技術(shù)[1]。結(jié)合有關(guān)技術(shù)知識(shí)的應(yīng)用分析表明，由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)森林資源的調(diào)查技術(shù)得到了很大的改善，可以適應(yīng)森林資源的不斷變化。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，中國(guó)的森林監(jiān)測(cè)領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大，在一些地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的地區(qū)也可以無(wú)障礙使用[2]。

1 ? 調(diào)查和監(jiān)測(cè)森林資源的最新技術(shù)

有關(guān)森林資源的信息，如森林面積、儲(chǔ)蓄量、種類、森林樹(shù)種、森林樹(shù)種的結(jié)構(gòu)和分布變化等，之前只能從檔案里的文字中去了解，缺乏對(duì)空間數(shù)據(jù)的直觀反應(yīng)，很難分析森林資源不斷變化所需的三維空間規(guī)律。GIS的空間數(shù)據(jù)管理和分析功能能夠彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)[3]。它能夠在高效的數(shù)據(jù)組織中直接進(jìn)行管理、維護(hù)、檢索和更新。允許在圖表上進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和監(jiān)控，并以不同方式生成所需要的位置信息，將資源應(yīng)用圖與數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，分析森林資源變化過(guò)程，并分析這些變化的空間分布規(guī)律和對(duì)森林資源未來(lái)演變的影響[4]。

森林資源監(jiān)測(cè)的意義包括快速準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)森林資源的發(fā)展，分析森林內(nèi)整體生態(tài)物種的分布、生長(zhǎng)和發(fā)展，以更加現(xiàn)實(shí)和直觀的方式捕捉森林資源的狀況和變化。森林資源調(diào)查的一個(gè)重要內(nèi)容是測(cè)量樣本中單木的種子、高度、胸徑和所生長(zhǎng)的位置[5]。

現(xiàn)今可以利用激光雷達(dá)技術(shù)同時(shí)得到從樹(shù)木冠層表面水平和垂直的數(shù)據(jù)信息，由于激光雷達(dá)點(diǎn)云屬于高密度技術(shù)，不僅可以得到樹(shù)木的尺度參數(shù)[6]，還可以從單木的尺度中提取出整個(gè)森林參數(shù)。點(diǎn)云數(shù)據(jù)可獲得單木的尺度森林參數(shù)，需要使用單木分割法。單木分割的方法可分為兩種：一種是根據(jù)CHM的分割，另一種是根據(jù)點(diǎn)云來(lái)分割。

2 ? 森林資源研究和監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用和簡(jiǎn)介

2.1 ? “3S”技術(shù)簡(jiǎn)介

“3S”是遙感（RS）技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）的廣義術(shù)語(yǔ)，是將空間技術(shù)、傳感器、衛(wèi)星導(dǎo)航定位和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)，是多種學(xué)科的集成，用于收集和處理空間信息，用于管理、研究、傳達(dá)和運(yùn)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。

在這個(gè)系統(tǒng)技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，“3S”技術(shù)不僅適用于更精確的技術(shù)措施，而且可以動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確地管理并得出結(jié)果，從而可以緊密地連接所有森林資源，改善管理方式和獲得有效資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的結(jié)合統(tǒng)一。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，森林資源研究和監(jiān)測(cè)的不斷進(jìn)步，目前使用的技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前保護(hù)整個(gè)森林資源的需要，需要以綜合集成各種新信息和技術(shù)，為人們提供大量的信息結(jié)果，再結(jié)合對(duì)模擬的森林信息進(jìn)行處理、研究和決斷[7]?，F(xiàn)今“3S”技術(shù)廣泛應(yīng)用于林業(yè)區(qū)域。

2.2 ? 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

因?yàn)樽匀簧鷳B(tài)環(huán)境變化的影響，森林資源在不斷變化且極不穩(wěn)定，人們無(wú)法從所收集的信息中即時(shí)判斷森林資源狀況。為了有效避免對(duì)森林成長(zhǎng)的影響和自然生態(tài)環(huán)境的變化，研究人員正在使用圖像技術(shù)來(lái)研究和規(guī)劃森林資源。

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)用于收集森林資源各項(xiàng)數(shù)據(jù)，可以直接將森林資源的分布呈現(xiàn)出來(lái)。將遙感（RS）技術(shù)，地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）3種技術(shù)結(jié)合起來(lái)，可詳盡收集森林資源數(shù)據(jù)。利用最新的技術(shù)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)狀，調(diào)查森林資源，建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，建立專門(mén)的森林資源保護(hù)中心，為森林資源的保護(hù)提供良好保障[8]。

2.3 ? 全球定位系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

在林業(yè)環(huán)境調(diào)查和規(guī)劃中，需要了解該地區(qū)森林資源生長(zhǎng)的細(xì)節(jié)。如果仍舊使用傳統(tǒng)老式的森林資源調(diào)查方法，調(diào)查的有效范圍將會(huì)大大降低，并且得不到想要的數(shù)據(jù)。在投入人力、物力的同時(shí)，也要考慮到之前的工作情況。目前因?yàn)樽匀画h(huán)境的變量太大，得到的相關(guān)森林資源數(shù)據(jù)的可靠性相對(duì)較低，需要的工作時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)長(zhǎng)一些。另外，因?yàn)樯痔赜械纳L(zhǎng)環(huán)境，枝繁葉茂的樹(shù)枝時(shí)常會(huì)阻擋信號(hào)，并且傳統(tǒng)老式的森林監(jiān)測(cè)技術(shù)是會(huì)直接影響森林管理的[9]。但是，全球定位系統(tǒng)技術(shù)可以完全解決這個(gè)問(wèn)題。為全球定位系統(tǒng)技術(shù)主要利用衛(wèi)星信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，這項(xiàng)技術(shù)在森林監(jiān)測(cè)中的使用原則上可以減少觀測(cè)資源的難度。該技術(shù)對(duì)森林資源數(shù)據(jù)的研究過(guò)程包括采集個(gè)人數(shù)據(jù)、分析、研究、決策等。

2.4 ? 遙感技術(shù)的應(yīng)用

雖然遙感技術(shù)的操作很復(fù)雜，但它的作用卻與每個(gè)人的生活息息相關(guān)。地球資源衛(wèi)星用于調(diào)查所有土地、森林、礦產(chǎn)、河流等。此外，遙感技術(shù)可以結(jié)合RS圖像的分類，GPS的數(shù)據(jù)庫(kù)和GPS的位置數(shù)據(jù)，也可以直接與面板數(shù)據(jù)相結(jié)合，進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)分析。

2.5 ? 森林資源監(jiān)測(cè)的適用結(jié)果

一旦數(shù)據(jù)收集、編制和分析過(guò)程完成，就必須利用監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整對(duì)森林資源的利用開(kāi)發(fā)，使得與森林資源密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。與國(guó)外相比，我國(guó)現(xiàn)階段仍存在差距，特別是研究和監(jiān)測(cè)森林資源的實(shí)際結(jié)果不能滿足用戶的需求，主要根據(jù)相關(guān)林業(yè)部門(mén)的單方面決定。

3 ? 森林資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展前景

森林中生長(zhǎng)了各種動(dòng)植物，寶貴的自然資源直接影響著水循環(huán)過(guò)程。對(duì)環(huán)保知識(shí)有了解的人逐漸都會(huì)對(duì)森林資源有保護(hù)意識(shí)。所以，在監(jiān)測(cè)和調(diào)查過(guò)程中應(yīng)更加重視生物多樣性的保護(hù)，以及生態(tài)森林景觀特征的形成。

未來(lái)，森林資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)技術(shù)將主要集中在3個(gè)方面：研究野生動(dòng)物生存和活動(dòng)環(huán)境，保護(hù)森林物種的多樣性;利用地理信息系統(tǒng)與其他技術(shù)的結(jié)合，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況，合理解決氣候變化問(wèn)題;建立穩(wěn)固的森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不間斷監(jiān)測(cè)森林資源的變化，保護(hù)珍稀動(dòng)植物的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展，禁止過(guò)度森林資源開(kāi)發(fā)的行為[10]。

總的來(lái)說(shuō)，“3S”技術(shù)在將來(lái)的森林資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)中仍占有重要地位。因此，有必要及時(shí)注意監(jiān)測(cè)結(jié)果，建立共享平臺(tái)并提高決策的有效性[11]。

4 ? 結(jié)束語(yǔ)

森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)是林業(yè)管理中非常重要的技術(shù)。森林資源是我國(guó)最重要的自然資源之一，必須盡可能地保護(hù)它。森林資源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境生態(tài)發(fā)展中起著很重要的作用。曾經(jīng)，在森林資源管理上，缺少對(duì)森林資源的調(diào)查和監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致針對(duì)森林資源的研究計(jì)劃無(wú)法有效執(zhí)行，而大片森林資源遭到破壞污染。隨著國(guó)家對(duì)森林資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)技術(shù)研究的不斷投入，森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷提高，應(yīng)該讓森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠保護(hù)森林資源的長(zhǎng)期循環(huán)生長(zhǎng)。

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（收稿日期：2019-07-08）