3S技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李 麗

(本溪縣森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)隊(duì)，遼寧 本溪 117100)

“3S”技術(shù)是遙感信息技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的簡稱，此項(xiàng)技術(shù)對林業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步做出了重要的貢獻(xiàn)，為人們掌握和了解動(dòng)態(tài)的森林資源狀況開展林業(yè)勘察設(shè)計(jì)工作提供了有力幫助。森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查(簡稱二類調(diào)查)具有作業(yè)范圍大、內(nèi)容繁雜、技術(shù)要求高、作業(yè)時(shí)間長等特征，以往的方式已經(jīng)不能很好地滿足森林資源調(diào)查工作的實(shí)際需求。3S技術(shù)具有較高的工作效率和質(zhì)量，在保證精度的基礎(chǔ)上還能很好地降低人力物力等資源成本，同時(shí)節(jié)約大量時(shí)間，從目前的發(fā)展情況來看，利用3S技術(shù)開展二類調(diào)查工作是林業(yè)勘察設(shè)計(jì)逐漸向自動(dòng)化、智能化、信息化方向發(fā)展和創(chuàng)新的主流趨勢。

1 森林資源二類調(diào)查概況

1.1 調(diào)查內(nèi)容

調(diào)查內(nèi)容包括核對和確定調(diào)查單位的界限，在規(guī)定的經(jīng)營管理范圍內(nèi)實(shí)施或調(diào)整經(jīng)營區(qū)劃內(nèi)容。調(diào)查并確定林地面積、林種及其權(quán)屬等問題。調(diào)查與森林資源相關(guān)的自然地理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境因素。

1.2 調(diào)查任務(wù)

調(diào)查任務(wù)有掌握森林、林地以及林木等諸多資源的數(shù)量、種類、生長范圍、生長狀況等，并且根據(jù)調(diào)查范圍內(nèi)的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等情況來研究評(píng)價(jià)森林資源和經(jīng)營管理情況，結(jié)合得出的相關(guān)結(jié)論制定合理的森林資源保護(hù)和擴(kuò)大計(jì)劃。同時(shí)利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段建立數(shù)字化、智能化的林業(yè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)森林資源的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。

2 3S技術(shù)的優(yōu)勢

利用3S技術(shù)可以顯著提高工作效率。主要體現(xiàn)在有效加快了制圖速度，有效減少資源數(shù)據(jù)更新時(shí)間，提高森林資源分類區(qū)劃和分類經(jīng)營的工作效率。利用傳統(tǒng)的人工方式制作林相圖或林業(yè)規(guī)劃圖基本要一個(gè)星期左右，但是利用地理信息系統(tǒng)(GIS)可以將時(shí)間壓縮到1 h以內(nèi)。與此同時(shí)，在繪制草圖、標(biāo)注、描色、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)等作業(yè)中利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)可以極大地節(jié)約成本。在統(tǒng)計(jì)各類報(bào)表的工作中，利用3S技術(shù)可以順利地完成屬性數(shù)據(jù)錄入操作，并且快速實(shí)現(xiàn)圖表交互式統(tǒng)計(jì)。利用現(xiàn)有林相圖、基本圖等信息，GIS能夠制作相應(yīng)的造林規(guī)劃圖、森林資源分布圖等任何林業(yè)專題圖，有效降低了專題圖的制作成本。利用3S技術(shù)可以規(guī)范林業(yè)的經(jīng)營管理，使其向科學(xué)化和信息化的方向發(fā)展，將空間數(shù)據(jù)這項(xiàng)必要因素和屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來，并進(jìn)行綜合分析和研究，解決單一屬性數(shù)據(jù)分析上存在的問題和漏洞，將方案計(jì)劃變得更加完善。對林業(yè)森林資源的空間屬性數(shù)據(jù)實(shí)施動(dòng)態(tài)管理方式，在資源出現(xiàn)變化時(shí)應(yīng)該快速地對其進(jìn)行更新，實(shí)現(xiàn)對資源狀況的精準(zhǔn)把握，以便于人們制定出更加科學(xué)合理的方案和計(jì)劃。

3 3S技術(shù)在森林資源二類調(diào)查中的應(yīng)用

3.1 建立解譯標(biāo)志

把衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)景幅作為單元，依照林相圖、森林分布圖所表示的內(nèi)容，劃分出3～5條可以全范圍覆蓋的地類和樹種、具有一定代表性的路線。借助GPS等定位系統(tǒng)，在每一條路線上選擇不同地類和森林類型的標(biāo)志點(diǎn)，進(jìn)入實(shí)際現(xiàn)場記錄地類，采集優(yōu)勢樹種(組)、齡組等數(shù)據(jù)信息，描述地面的大致形態(tài)特征，對地面進(jìn)行拍照采集數(shù)據(jù)信息，建立遙感影像和實(shí)地情況相一致的解譯判讀樣片，同時(shí)將其轉(zhuǎn)化為DBF文件格式，用Areview打開，進(jìn)行形成解譯判讀標(biāo)志。

3.2 小班判讀區(qū)劃

在對衛(wèi)星影像進(jìn)行幾何精校正操作后，借助解譯判讀標(biāo)志，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)有檔案數(shù)據(jù)信息和最近一段時(shí)間的各類作業(yè)設(shè)計(jì)等資料，在計(jì)算機(jī)上利用人機(jī)交互的方法展開日視解譯判讀工作，最后區(qū)劃小班。

3.3 外業(yè)調(diào)查

借助臺(tái)式機(jī)接口程序，把內(nèi)業(yè)區(qū)劃數(shù)據(jù)shp文件轉(zhuǎn)換成PDA調(diào)查文件，在借助實(shí)測法完成實(shí)地檢查修改和編輯工作后，再次利用臺(tái)式機(jī)接口程序輸出成AreviewGIS軟件數(shù)據(jù)格式，這樣就能順利實(shí)現(xiàn)野外數(shù)據(jù)采集、成圖和GIS軟件系統(tǒng)的一體化目標(biāo)。

3.4 空間圖形庫的建立

在完成外業(yè)調(diào)查工作后，相關(guān)人員能夠借助Areview、Arcgis的制圖功能和AreviewGIS系統(tǒng)內(nèi)置的圖框，參考《林業(yè)地圖圖式》的相關(guān)內(nèi)容，制定嚴(yán)格的成圖模式，完成林相圖、森林分布圖等的繪制工作，同時(shí)還可以完成其他專題調(diào)查圖的編制工作。

3.5 圖形庫和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

在制圖過程中，借助GIS軟件的繪圖功能把電子地圖制作成不同比例需求的電子圖形。此外，GIS電子圖形存儲(chǔ)有各個(gè)地區(qū)區(qū)域的宜林地?cái)?shù)據(jù)圖表，在林業(yè)重點(diǎn)工程計(jì)劃的指導(dǎo)下，分析和研究相應(yīng)的坡位、坡度、坡向的數(shù)據(jù)信息，確定相應(yīng)的地質(zhì)地貌類型，進(jìn)而讓人們選擇合適的樹種和種植地點(diǎn)，推進(jìn)造林計(jì)劃的順利實(shí)施。利用3S技術(shù)可以在電子地圖上完成圖形和數(shù)據(jù)交互管理查詢工作，具體就是點(diǎn)擊電子地圖上顯示的造林區(qū)域，可以準(zhǔn)確地顯示出相應(yīng)區(qū)域的小班號(hào)、造林地面積、樹種等資料信息。另外還能夠查詢對應(yīng)的信息來查看小班圖形的地理位置，通知系統(tǒng)會(huì)自己進(jìn)行定位，查詢內(nèi)容是通過文字、圖形和圖表相結(jié)合的方式來顯示，進(jìn)而使人們更加清楚地看到其所表達(dá)的效果。同時(shí)還能夠在電子地圖上對點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，查詢和分析一定區(qū)域內(nèi)的造林地信息和荒山荒地實(shí)際變化情況，比如在某個(gè)點(diǎn)四周1 km范圍內(nèi)的造林面積等。同時(shí)注意根據(jù)國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行造林地的小班地形圖輸出，同時(shí)可以自動(dòng)生成圖標(biāo)題、比例尺、經(jīng)緯度、圖例、圖簽等數(shù)據(jù)內(nèi)容，還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行顏色調(diào)整、編輯等操作。

4 3S技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的展望

4.1 利用GIS建立林業(yè)集成信息管理系統(tǒng)

近年來，我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)的信息化程度正不斷深入，已經(jīng)建立并不斷完善了森林資源分布、自然保護(hù)區(qū)以及人事檔案等作為專題內(nèi)容的林業(yè)信息管理系統(tǒng)，并且此信息管理系統(tǒng)含有的信息較為豐富，具有動(dòng)態(tài)特征。

4.2 建立環(huán)境與資源綜合監(jiān)測體系

目前環(huán)境和資源數(shù)據(jù)庫得到了良好開發(fā)和利用，以后的發(fā)展目標(biāo)是開發(fā)出森林資源監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測、濕地資源及沙化監(jiān)測等不同專題的監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)而形成一個(gè)綜合全面的檢測體系。

4.3 建設(shè)林業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)工程增大3S技術(shù)應(yīng)用范圍

目前林業(yè)GIS中心正在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，利用林業(yè)信息網(wǎng)向有關(guān)政府部門和林業(yè)部門上報(bào)最新的林業(yè)信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成各部門之間的跨地域資源信息傳遞和共享的宏大目標(biāo)。

5 結(jié) 語

在森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查工作中，借助3S技術(shù)能夠極大地提高工作的整體質(zhì)量和效率，有效避免了以往二類調(diào)查方法的弊端。與此同時(shí)，在3S技術(shù)的幫助下建立科學(xué)合理的蓄積量回歸評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)蓄積量的精準(zhǔn)估測，確保驗(yàn)證精度可以順利達(dá)到相關(guān)技術(shù)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，建立綜合全面的森林資源信息監(jiān)控系統(tǒng)，利用3S技術(shù)掌握準(zhǔn)確信息，利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)來定位目標(biāo)點(diǎn)和目標(biāo)區(qū)域的精確坐標(biāo)，進(jìn)而有效提高對森林資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)管力度和范圍，獲取有用的數(shù)據(jù)信息。