RS、GPS技術(shù)在森林調(diào)查設(shè)計中的運用分析

安天宇

(國家林業(yè)和草原局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，北京 100714)

當(dāng)代社會中，人們渴望生活和工作具備更加便利的條件，在活躍性思維的引導(dǎo)下，人們不斷提升技術(shù)水平，將先進技術(shù)應(yīng)用到各領(lǐng)域中。RS技術(shù)和GPS技術(shù)都是現(xiàn)代信息技術(shù)延伸出的重要產(chǎn)物，被運用到林業(yè)資源管理當(dāng)中，成為森林調(diào)查的主要技術(shù)類型，在上述技術(shù)的輔助下，林業(yè)管理人員能夠明確不同作物分布狀態(tài)，掌握森林生態(tài)環(huán)境變化。鑒于科技便利性，我國合理規(guī)劃林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為林業(yè)生態(tài)管理提供方向。

1 RS、GPS技術(shù)概述

1)RS技術(shù)主要是對這個類型的精準(zhǔn)反射作用的波動能量進行遠程測量，了解發(fā)射點到搜尋裝置的空間內(nèi)，各種物質(zhì)體質(zhì)的狀態(tài)，明確其在光能反射方面所傳遞的詳細(xì)數(shù)據(jù)。此時該技術(shù)裝置中的信息傳輸功能將會把前端設(shè)備所收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嫘畔⒔邮照井?dāng)中[1]。而工作人員從信息接收站獲取對應(yīng)區(qū)域范圍內(nèi)的地物或地形地貌數(shù)據(jù)，不僅能夠了解物質(zhì)的實時狀態(tài)，還能夠經(jīng)過精密計算，檢測到當(dāng)前數(shù)據(jù)和該區(qū)域范圍內(nèi)以往數(shù)據(jù)的直觀對比，形成數(shù)據(jù)分析報告，為工作人員呈現(xiàn)出立體化的數(shù)據(jù)對比圖，幫助工作人員節(jié)省數(shù)據(jù)分析時間。RS技術(shù)所傳輸?shù)膮^(qū)域物質(zhì)數(shù)據(jù)能夠為專家學(xué)者提供科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)，促使其有針對性的對區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)布局進行調(diào)整[2]。如今，RS技術(shù)已經(jīng)被林業(yè)領(lǐng)域認(rèn)可，且獲得了廣泛應(yīng)用的機會。

2)GPS技術(shù)主要是指定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)的交流點主要有三種，一種是國家所研發(fā)的獲取世界組織認(rèn)可的處于地球外層的衛(wèi)星系統(tǒng)，該種系統(tǒng)由24顆小衛(wèi)星設(shè)備組成，圍繞地球運行。第二種屬于國家區(qū)域范圍內(nèi)的，由國家所部署的對地球表面信息進行接收的設(shè)備，其將衛(wèi)星所獲取的信息整理出來并輸送到地面接收站當(dāng)中[3]。第三種就是由國家所認(rèn)可的重要管轄區(qū)域范圍內(nèi)所安裝的地面監(jiān)控裝置，其主要監(jiān)督衛(wèi)星的運行軌道情況以及工作狀態(tài)。三個交流點之間處于不間斷傳輸信息的狀態(tài)，且能夠?qū)Φ孛孀鴺?biāo)點的變動情況進行精確測量。物質(zhì)不管是處于靜態(tài)還是動態(tài)變化情況，都能夠被GPS技術(shù)捕捉到，并且準(zhǔn)確判斷物質(zhì)的坐標(biāo)地點及物理狀態(tài)。如今，GPS技術(shù)已經(jīng)被運用到林業(yè)管理當(dāng)中，成為林區(qū)宏觀監(jiān)控系統(tǒng)的重要技術(shù)之一。

2 RS、GPS技術(shù)在森林調(diào)查設(shè)計中的應(yīng)用案例

雖然林區(qū)的生態(tài)環(huán)境一直保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，但作為林區(qū)管理人員，其依然需要利用RS技術(shù)和GPS技術(shù)對作物的日常生長變化情況以及新樹種的存活情況進行記錄和分析，從而了解森林生態(tài)是否保持平衡狀態(tài)。而森林調(diào)查過程中，對森林生態(tài)信息的采集和監(jiān)控均屬于森林調(diào)查的主要工作內(nèi)容。2018年10月對某林區(qū)的生態(tài)植物調(diào)查采用了RS技術(shù)和GPS技術(shù)(表1)。

表1 某林區(qū)生態(tài)作物基本情況調(diào)查結(jié)果Tab.1 Survey Results of Basic Conditions of Ecological Crops in the Certain Forest Area

調(diào)查中采用的RS技術(shù)和GPS技術(shù)使林業(yè)管理人員充分了解林區(qū)生態(tài)作物的數(shù)量以及徑階情況，掌握不同作物的分布狀態(tài)，有利于林業(yè)管理部門對林區(qū)未來發(fā)展方向的規(guī)劃設(shè)計。

3 RS、GPS技術(shù)在森林調(diào)查設(shè)計中的運用不足與效果

3.1 RS技術(shù)和GPS技術(shù)在森林調(diào)查設(shè)計中的運用

從上節(jié)分析中能夠明確兩種技術(shù)已經(jīng)被運用到林區(qū)生態(tài)物質(zhì)狀態(tài)的調(diào)查當(dāng)中，并且取得了一定的應(yīng)用效果。而在兩種技術(shù)逐漸擴大應(yīng)用范圍的情況下，技術(shù)人員根據(jù)技術(shù)的特性以及林業(yè)發(fā)展過程中對信息的需求，研制出了基于RS技術(shù)和GPS技術(shù)的數(shù)據(jù)分析運算系統(tǒng)，其在獲取信息反饋渠道的具體信息情況下，將RS技術(shù)和GPS技術(shù)與信息處理手段融合在一起，從而將原本比較固化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的階段性數(shù)據(jù)圖或者是對比圖像，從而強化兩種技術(shù)對于森林生態(tài)物質(zhì)的監(jiān)控力度，充分發(fā)揮出專家人員在生態(tài)環(huán)境方面的處理效能，節(jié)省專家人員在信息整理分類方面的時間[4]。除此之外，在兩種技術(shù)的作用下，林區(qū)內(nèi)的實時狀態(tài)被顯現(xiàn)出來，尤其是采用多波段掃描圖儀的情況下，林區(qū)能夠獲取更加準(zhǔn)確的圖像，其將這些圖像信息也納入到森林調(diào)查報告當(dāng)中，用于森林資源分析，最終規(guī)劃出更加合理的森林生態(tài)布局。

3.2 RS技術(shù)和GPS技術(shù)在森林調(diào)查設(shè)計中的運用效果

采用波段掃描的方式將獲取的森林調(diào)查數(shù)據(jù)制作成衛(wèi)片，已經(jīng)成為森林調(diào)查中比較常見的技術(shù)應(yīng)用方式。以往將森林生態(tài)信息制作成比例地形圖或者是制作成航片等方式，而在將RS技術(shù)和GPS技術(shù)運用到森林調(diào)查設(shè)計中以后，為了節(jié)省資源成本，融合了新老技術(shù)，并將老技術(shù)作為參考，促使新技術(shù)參與到森林調(diào)查設(shè)計當(dāng)中[5]。從應(yīng)用成果來看，RS技術(shù)和GPS技術(shù)在森林調(diào)查數(shù)據(jù)分析方面起到了正向積極作用，尤其是在具體工作實踐中，能夠成功優(yōu)化數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，即便是將舊航片撤出，不再使用該種方式，也不會影響到森林調(diào)查的結(jié)果。而技術(shù)組合的應(yīng)用方式，能夠節(jié)省航片置換所產(chǎn)生的成本，且呈現(xiàn)出的調(diào)查圖像和調(diào)查信息的具體程度上也比以往的航片方式更加優(yōu)秀和具體。

3.3 RS技術(shù)和GPS技術(shù)在森林調(diào)查設(shè)計中的運用不足

雖然RS技術(shù)和GPS技術(shù)均成為森林調(diào)查設(shè)計中的主要技術(shù)類型，但從部分森林調(diào)查工作中也能夠明確兩種技術(shù)還存在應(yīng)用不足的情況。目前我國的RS技術(shù)和GPS技術(shù)力量還相對薄弱，尤其是技術(shù)人員本身對兩種技術(shù)的理解還不夠透徹。在技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)不足的情況下，其無法充分發(fā)揮出RS技術(shù)和GPS技術(shù)的作用，只是單純的利用技術(shù)獲取衛(wèi)星影片[6]。其在外業(yè)調(diào)繪階段，并沒有嚴(yán)格按照先規(guī)劃后驗證的方式來工作，從而無法從衛(wèi)星影片當(dāng)中獲取更多的信息源。如此，RS技術(shù)和GPS技術(shù)所帶來的技術(shù)優(yōu)勢逐漸減弱，無法有效緩解森林調(diào)查的人力物力壓力。

4 結(jié)論

林業(yè)生態(tài)建設(shè)過程中，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)起到了非常重要的作用。出于對森林調(diào)查技術(shù)的不斷探索，人們持續(xù)探尋新的森林調(diào)查路徑，并優(yōu)化森林調(diào)查技術(shù)水平。在引進RS技術(shù)和GPS技術(shù)的情況下，森林調(diào)查設(shè)計獲取技術(shù)輔助，高端技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)省森林調(diào)查成本，更讓森林資源得到優(yōu)化配置。作為林業(yè)技術(shù)人員，需要充分意識到高端技術(shù)應(yīng)用的效果與不足，從而及時對技術(shù)進行調(diào)整和改良，為森林調(diào)查工作提供穩(wěn)定的技術(shù)支撐。