森林調查設計中新技術的應用及質量保障措施

張 麗

（加格達奇林業(yè)局森林調查設計大隊，黑龍江 大興安嶺 165000）

0 引言

新技術的應用是推動我國林業(yè)事業(yè)發(fā)展的核心動力。森林調查設計對營林管理與森林資源開發(fā)等工作具有重要影響。在林業(yè)事業(yè)改革背景下，基層森林調查設計單位必須要樹立創(chuàng)新思維、提供全面保障，讓新技術、新設備在森林調查設計中得到普及應用。從實踐來看，“3S”技術在森林調查設計中已經(jīng)有比較成熟的應用，SPOT-5衛(wèi)星影像技術近年來也得到了試點推廣，并取得了良好的應用效果。對于基層森林調查設計單位來說，一方面要提高技術應用能力，發(fā)揮先進技術的多重優(yōu)勢；另一方面要立足工作開展需要，主動進行技術創(chuàng)新，在保質保量完成森林調查設計任務的基礎上，為營林造林、森林管理和資源開發(fā)等工作的開展提供必要幫助。

1 森林調查設計的重要意義

借助全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）等技術開展森林調查設計，可實現(xiàn)對森林資源質量、生長、消亡等信息的動態(tài)掌握與精準分析，進而結合已知的信息與相關工作經(jīng)驗，科學制訂森林開發(fā)和管理方案，為營林造林工作開展和森林資源的開發(fā)利用提供必要的依據(jù)。由于森林環(huán)境始終處于動態(tài)變化過程中，因而在營林管理和資源開發(fā)中，基層森林調查設計單位必須要準確掌握森林現(xiàn)狀。森林調查設計實際上包含2個階段，即前期調查階段和后期規(guī)劃設計階段。前期調查是借助各種工具、設備，完成對某個區(qū)域內(nèi)森林資源相關信息的調查、采集、分析。規(guī)劃設計則是根據(jù)調查分析結果，從專業(yè)角度設計森林開發(fā)方案、營林管理規(guī)劃，為具體工作的開展提供參考依據(jù)。由此可見，森林調查設計在林業(yè)發(fā)展中扮演著重要角色，提升森林調查設計的效率和質量已成為促進新時期林業(yè)發(fā)展的重要保障。

2 森林調查設計中新技術的應用

在林業(yè)改革不斷深化、營林質量不斷提升的背景下，森林調查設計的方式方法也必須與時俱進地進行創(chuàng)新，才能更好地滿足新時期林業(yè)工作的開展要求。從工作實踐來看，傳統(tǒng)以人工為主的森林調查設計方法具有效率低、精度差等問題，會對營林管理工作的開展造成負面影響。近年來，“3S”技術、SPOT-5影像技術等被大量應用于森林調查設計中，并取得了良好的應用效果。掌握新技術在森林調查設計中的應用要點已成為新時期做好營林管理工作的必要條件。

2.1 RS技術的應用

遙感（Remote Sensing，RS）技術是以遙感衛(wèi)星獲取待檢測區(qū)域的目標信息，然后將該信息反饋至信息平臺上進行處理，并輸出結果的一種技術。將RS技術應用于森林調查設計，技術人員只需要操作搖桿即可完成對目標區(qū)域內(nèi)森林資源的調查，然后根據(jù)調查所得數(shù)據(jù)開展森林規(guī)劃設計。該技術的應用不僅提高了森林調查設計效率，而且能夠保證規(guī)劃設計方案具有較高的可信度。在近幾年的森林調查設計中，將RS技術與互聯(lián)網(wǎng)技術等相結合，還可以將采集的森林信息自動轉化成簡單明了的圖片、動畫或視頻，工作人員可以更加直觀、簡便地了解森林的相關信息，從而降低森林調查規(guī)劃的難度。另外，為解決RS技術應用中精度不高的問題，設計作業(yè)中還會將RS技術與GPS技術相結合，利用GPS進行精確定位，再使用RS技術獲取該區(qū)域的詳細森林信息，讓森林調查報告的內(nèi)容更加豐富，增強森林規(guī)劃設計的實用性。

2.2 GIS技術的應用

森林調查設計包括外業(yè)和內(nèi)業(yè)2個環(huán)節(jié)，其中外業(yè)主要是獲取森林相關資料，而內(nèi)業(yè)主要是將外業(yè)獲取的資料進行篩選、分類、處理，得到基本圖、林相圖、森林分布圖及其他各種專業(yè)圖，為開展森林規(guī)劃設計提供必要的參考。由于這些專業(yè)圖種類多樣，并且繪制流程復雜、質量要求較高，傳統(tǒng)以人工為主的森林調查設計需要浪費較多的時間在此環(huán)節(jié)，導致工作效率降低。將GIS技術應用于森林調查設計，可以借助掃描儀等設備，直接將森林調查手冊轉化成電子地圖，然后使用GIS軟件打開電子地圖并進行編輯。工作人員可利用GIS軟件提供的一些功能確定小班面積，標記林種、樹種和地類，或者是添加圖例、圖簽及經(jīng)緯度等。完成森林調查設計工作后，將最后的電子圖打印輸出，即可為林業(yè)工作人員開展森林管理、營林造林提供必要的支持。隨著GIS軟件功能的日益豐富，除了在森林調查設計中有廣泛應用，還可以用于森林病蟲害監(jiān)測、森林火災預防等方面，成為森林管理中不可或缺的工具之一。

2.3 GPS技術的應用

以往在森林調查設計中，前期需要工作人員手持各種儀器、設備，到森林各處進行測量、采樣，然后將獲取的數(shù)據(jù)進行匯總。整個過程不僅要消耗大量的時間和人力，而且所得數(shù)據(jù)往往不夠精確。將GPS技術應用于森林調查設計，可以對任意區(qū)域的森林資源展開調查，獲取特定范圍內(nèi)森林生長情況等信息。另外，GPS技術主要是通過衛(wèi)星定位獲取和傳遞信號，可以解決樹木屏蔽信號的問題，避免了森林調查期間林木生長情況發(fā)生變化而影響森林規(guī)劃設計結果可用性，保證了調查所得信息的全面性、準確性。在獲取豐富森林信息的基礎上開展設計，能夠提升森林調查設計的參考價值，從而為下一步營林造林工作的開展提供必要的支持?，F(xiàn)階段的森林調查設計中有一套完整的GPS系統(tǒng)。

2.4 SPOT-5衛(wèi)星影像技術的應用

自然環(huán)境對森林資源有顯著影響。由于自然環(huán)境每時每刻都在發(fā)生變化，因而不同時期收集到的森林信息也存在不穩(wěn)定性，這就給森林調查設計帶來了負面影響。為了提高森林調查結果的準確性，以及保證森林規(guī)劃設計的科學性，必須要嘗試運用影像技術規(guī)避這種負面影響。其中，SPOT-5衛(wèi)星影像的數(shù)據(jù)精度較高。SPOT-5衛(wèi)星上搭載2臺高分辨率幾何成像裝置（HRG）、1臺高分辨率立體成像裝置（HRS）、1臺寬時頻域被探測儀（VGT），空間分辨率最高可達2.5 m。在森林調查設計中，使用SPOT-5衛(wèi)星影像技術可以獲取森林實際影像，動態(tài)展示森林在不同時間段的生長情況。相比只依靠數(shù)據(jù)展開森林調查設計，SPOT-5衛(wèi)星影像技術可以提供海量直觀的圖像，從而大幅度提升森林調查設計的科學性、可信度。從實際應用效果來看，SPOT-5衛(wèi)星影像可以提供森林總體面積、森林空間分布類型、森林內(nèi)樹木類型和生態(tài)分布等多種信息，為森林調查設計提供翔實的資料。

3 提高森林調查設計質量的措施

3.1 樹立創(chuàng)新意識，推廣使用新技術

為了實現(xiàn)對森林資源的長效利用、促進林業(yè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，基層森林調查設計單位必須要做好森林調查設計工作。但是傳統(tǒng)的工作模式存在效率低、投入高等問題，不利于彰顯森林調查設計的實用價值。因此，新時期開展森林調查設計工作必須要樹立創(chuàng)新思維，嘗試引進、推廣新技術，從而使森林調查設計工作達到事半功倍的效果。如上文所述，在森林調查設計中可以應用RS技術、GIS技術和SPOT-5衛(wèi)星影像技術，通過發(fā)揮技術優(yōu)勢提高森林調查設計工作效率和質量。下一步，可以嘗試將無人機技術應用于森林調查設計工作。森林調查設計部門可利用小型無人機，通過遙控飛行并拍攝照片、錄制視頻等方式，獲取指定區(qū)域內(nèi)的森林資源信息。相比RS遙感信息，由無人機近距離拍攝的圖像可以更加清晰地顯示森林內(nèi)的樹木生長情況、分布情況，更有利于提升森林規(guī)劃設計的科學性。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術、人工智能技術等，也都可以應用于森林調查設計工作，為森林調查設計向自動化、智能化方向發(fā)展提供技術 支持。

3.2 加強部門聯(lián)合，實現(xiàn)森林調查設計經(jīng)驗共享

新時期森林調查設計的要求更嚴、技術含量更高，而基層森林調查設計部門在人才儲備、基礎設施、技術水平等方面多存在各種問題，因此在具體工作開展中面臨著更大的挑戰(zhàn)。這種情況下，相關部門必須要樹立共享、共贏理念，加強部門之間的聯(lián)合，實現(xiàn)工作經(jīng)驗共享，從而推進基層森林調查設計工作高質量開展。一方面，要加強系統(tǒng)內(nèi)部垂直部門之間的聯(lián)合，如森林調查設計大隊與森林調查規(guī)劃設計院加強聯(lián)系，上級部門可以定期指派工作經(jīng)驗豐富的骨干技術人員到基層森林調查設計大隊開展技術指導，分享心得、經(jīng)驗，或者是指導具體工作的開展，切實提高基層單位的森林調查設計水平。另一方面，需要加強跨行業(yè)交流，如與林業(yè)科研機構建立合作伙伴關系，每當有新的科研技術成果出現(xiàn)，森林調查設計部門可以第一時間引進該技術并進行試點應用。通過發(fā)揮技術優(yōu)勢，讓森林調查設計工作得以更高效率地開展。除此之外，基層森林調查設計部門也可以與其他合作單位建立人才交流機制，定期開展經(jīng)驗交流會、學術討論會，在深化部門合作的基礎上，支持自身工作開展，最終實現(xiàn)合作共贏。

3.3 完善保障機制，為森林調查設計提供全面保障

對于基層的林業(yè)調查設計部門來說，近年來森林調查設計任務量明顯增加。要想保證這一工作高質量開展，應當從資金、人才兩方面提供配套支持。如上文所述，現(xiàn)階段的森林調查設計中必須要推廣使用諸如GPS、GIS和SPOT-5衛(wèi)星影像等技術，通過發(fā)揮技術優(yōu)勢達到森林調查設計增效提質的目的。但是，新技術的引進和應用必須要投入大量的資金，而基層部門可支配的資金有限。這就需要拓展資金來源途徑，提供充足的經(jīng)費保障，讓基層森林調查設計單位可以采購新設備、推廣使用新技術。除了上級財政部門增加撥款外，森林調查設計單位也可以通過提供技術服務的形式獲得一定的經(jīng)營收益，用于支持技術創(chuàng)新。除了資金保障外，技術保障、人才保障也同樣重要。在不斷完善硬件設施的基礎上，還要面向基層林業(yè)調查設計人員開展相應的培訓，保證他們可以熟練應用這些新技術。例如，森林調查設計中GIS技術的應用，要求林業(yè)工作人員必須要熟練操作GIS軟件進行林相圖的制作，以及進行電子地圖的編輯（添加圖例、注記與公里網(wǎng)等）。因此，隨著新技術在森林調查設計中的推廣使用，基層的林業(yè)調查設計人員也必須通過在職培訓，提高綜合能力和崗位勝任力，從而有利于發(fā)揮技術優(yōu)勢，做好新時期的森林調查設計工作。

4 結語

開展森林調查設計能夠為營林工作提供有力支持，同時是提高森林資源利用價值、發(fā)揮森林多重效益的必要前提。新時期，在森林調查設計工作開展過程中，必須要更加注重發(fā)揮新技術、新設備的作用，通過發(fā)揮技術優(yōu)勢改善傳統(tǒng)作業(yè)模式的弊端，真正實現(xiàn)森林調查設計工作高效率和高質量開展。從實踐來看，RS技術、GPS技術、GIS技術和SPOT-5衛(wèi)星影像技術等，均可以在不同方面支持森林調查設計工作的開展，是現(xiàn)階段提升森林調查設計質量的重要工具。在這一基礎上，基層森林調查設計單位還要重視資金保障、開展人才培訓，從而充分發(fā)揮技術優(yōu)勢，推動森林調查設計創(chuàng)新發(fā)展，為營林造林工作的開展提供必要的支持。