林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的新技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

王慧霞

（長(zhǎng)治市潞州區(qū)黃碾鎮(zhèn)人民政府，山西 長(zhǎng)治 046000）

0 引言

我國(guó)擁有豐富的林業(yè)資源，林業(yè)種類和數(shù)目都非常多，且分布較為分散，要想更好的保護(hù)林業(yè)資源需全面掌握林業(yè)資源的實(shí)際情況，該項(xiàng)工作需借助林業(yè)資源調(diào)查、規(guī)劃設(shè)計(jì)完成，這一系列工作需借助先進(jìn)的新技術(shù)完成，傳統(tǒng)技術(shù)已無(wú)法滿足現(xiàn)代化林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用要求。3S 技術(shù)是其中最為典型的代表技術(shù)，這些新技術(shù)的合理應(yīng)用解決了傳統(tǒng)技術(shù)效率低、數(shù)據(jù)不完全、測(cè)量困難等一系列問(wèn)題，能夠更加準(zhǔn)確、快速地完成對(duì)目標(biāo)對(duì)象的定位、定性、定量描述[1]。

1 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作概述

1.1 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作基本分析

林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的實(shí)質(zhì)是為了更加準(zhǔn)確的掌握我國(guó)林業(yè)資源信息完整的情況，了解林業(yè)資源現(xiàn)實(shí)情況后，通過(guò)對(duì)林業(yè)資源信息的分析查找林業(yè)生產(chǎn)建設(shè)方面的問(wèn)題，使其為優(yōu)化改進(jìn)林業(yè)資源保護(hù)方案、發(fā)展利用規(guī)劃等提供數(shù)據(jù)支持。我國(guó)林業(yè)資源分布廣泛、種類多樣，林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作容易受氣候、地理環(huán)境因素影響，增加了調(diào)查難度，迫切需要新技術(shù)來(lái)提升林業(yè)調(diào)查質(zhì)量和效率。同時(shí)，林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作以林業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)為依據(jù)制定了科學(xué)合理的計(jì)劃，結(jié)合林業(yè)資源實(shí)際發(fā)展?fàn)顟B(tài)，對(duì)林業(yè)資源進(jìn)行更好的規(guī)劃和管理，明確林業(yè)發(fā)展方性。在合理的林業(yè)規(guī)劃方案指導(dǎo)下，利用圖表、文字等多種表達(dá)形式，全面準(zhǔn)確反映我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)建設(shè)內(nèi)容，保障規(guī)劃方案更加科學(xué)。

1.2 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的積極意義

1.2.1 促進(jìn)林業(yè)資源保護(hù)工作的順利進(jìn)行

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展在創(chuàng)造更多社會(huì)財(cái)富的同時(shí)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不同程度的影響，保護(hù)林業(yè)資源是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要工作。為了確保林業(yè)保護(hù)工作的順利推進(jìn)，需借助林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作為其提供更加精準(zhǔn)、完整的數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)制定科學(xué)合理的工作方案，才能為林業(yè)資源后期的保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。做好林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)，有助于科學(xué)規(guī)劃和管理林業(yè)資源，提升整個(gè)林業(yè)資源的利用率，避免浪費(fèi)和不合理開(kāi)發(fā)利用等問(wèn)題的發(fā)生[2]。

1.2.2 為林業(yè)生產(chǎn)建設(shè)提供具體的參考價(jià)值

林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)社會(huì)具有非常強(qiáng)的實(shí)用性，通過(guò)該項(xiàng)工作的有效開(kāi)展，能夠明確我國(guó)林業(yè)資源的分布范圍、林業(yè)品種及林業(yè)資源建設(shè)地的地質(zhì)、氣候等信息，這些信息是解決林業(yè)生產(chǎn)中的問(wèn)題、改進(jìn)林業(yè)生產(chǎn)方案、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要依據(jù)。做好林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，能夠讓我們所掌握的林業(yè)資源信息更加準(zhǔn)確、完整，對(duì)林業(yè)資源從多個(gè)角度進(jìn)行調(diào)查和評(píng)估后，將會(huì)呈現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)及出現(xiàn)的問(wèn)題，以此處著手對(duì)林業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃做進(jìn)一步完善。

2 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的新技術(shù)：3S 技術(shù)

2.1 3S 技術(shù)概述

3S 技術(shù)是指GPS（全球定位技術(shù)）、GIS（地理信息技術(shù)）和RS（遙感技術(shù)）3 項(xiàng)新技術(shù)。3S 技術(shù)涉及社會(huì)多個(gè)領(lǐng)域，該技術(shù)的有效應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)和生活方式，讓人們的工作和生活變得簡(jiǎn)潔、快速。GPS 技術(shù)是基于三角測(cè)量和衛(wèi)星定位原理，能夠打破空間和時(shí)間限制準(zhǔn)確獲取指定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的位置信息，定位準(zhǔn)確，而且操作簡(jiǎn)單方便。GPS 技術(shù)為高效管理林業(yè)和自然自資源提供了新的技術(shù)支撐，同時(shí)也是進(jìn)行定位、導(dǎo)航及距離和面積計(jì)算的重要工具。GIS 技術(shù)是以計(jì)算機(jī)軟硬件為核心，將描述客觀世界的各種數(shù)據(jù)按其地理坐標(biāo)或空間輸入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中將多種功能綜合在一起，比如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索查詢、分析處理、測(cè)量操作等，達(dá)到綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)的目的。GIS 技術(shù)中的數(shù)據(jù)不僅能夠準(zhǔn)確反映其地理特征，還能分析要素與其關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，滿足現(xiàn)代化林業(yè)和農(nóng)業(yè)調(diào)查的多元化要求。RS 技術(shù)即遙感技術(shù)，該技術(shù)集合了物理手段、數(shù)學(xué)方法、地球分析等多種專業(yè)學(xué)科，運(yùn)用多種類型的設(shè)備完成對(duì)目標(biāo)信息的獲取，再利用計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件對(duì)信息進(jìn)行處理，進(jìn)而得出目標(biāo)的定位、定性和定量描述。3S 技術(shù)引入林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)后，對(duì)提升我國(guó)林業(yè)發(fā)展水平具有重要作用。

2.2 3S技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3S 技術(shù)是現(xiàn)代空間技術(shù)的代表，具有廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景。該技術(shù)在應(yīng)用前期需要投入大量的資金，從而使得一些資金實(shí)力較弱的中小企業(yè)不敢輕易嘗試。目前，3S 技術(shù)的應(yīng)用多見(jiàn)于知識(shí)密集型的技術(shù)企業(yè)中。在科技不斷進(jìn)步的前提下，3S 技術(shù)相關(guān)的硬軟件必將隨著科技的發(fā)展進(jìn)步不斷完善和改進(jìn)，其應(yīng)用成本也會(huì)隨之降低，這就為越來(lái)越多的行業(yè)和企業(yè)應(yīng)用3S 技術(shù)提供了可能，該技術(shù)將會(huì)成為相關(guān)行業(yè)的常用技術(shù)[3]。

3 3S 技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 準(zhǔn)確定位地理位置

在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，樣地定位相關(guān)內(nèi)容占據(jù)著重要地位。對(duì)樣地進(jìn)行精準(zhǔn)定位并明確編碼是做好林業(yè)資源調(diào)查的重要內(nèi)容。樣地定位分為隨機(jī)樣地和固定樣地定位兩種類型，在傳統(tǒng)的調(diào)查方式中，大多采用羅盤(pán)儀采集明顯地物引點(diǎn)的位置信息。該過(guò)程除應(yīng)用到羅盤(pán)儀、地形圖外，還需憑借經(jīng)驗(yàn)將樣點(diǎn)信息與地形圖進(jìn)行一一對(duì)比，操作復(fù)雜還容易受地形、植被或人為因素影響，產(chǎn)生測(cè)量誤差。如果在該過(guò)程中引入3S技術(shù)中的GPS 定位技術(shù)能夠根據(jù)坐標(biāo)值快速獲取目標(biāo)點(diǎn)的位置信息，操作便利而測(cè)量精準(zhǔn)度大幅度提升。并且GPS 技術(shù)在使用時(shí)不容易受外界因素的干擾，在惡劣自然條件下依然能夠得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。具體實(shí)施時(shí)，將樣地的識(shí)別點(diǎn)和坐標(biāo)信息輸入GPS 定位技術(shù)中，該點(diǎn)作為導(dǎo)航目標(biāo)，在導(dǎo)航功能狀態(tài)下很快就能追蹤至目標(biāo)的實(shí)際位置，并顯示出到達(dá)該點(diǎn)的具體距離和高度，工作人員在導(dǎo)航功能的引領(lǐng)下，能夠快速找到該點(diǎn)。該技術(shù)的有效應(yīng)用不僅能夠大幅度降低工作人員的工作強(qiáng)度，還降低了調(diào)查難度，提高了調(diào)查的精準(zhǔn)度。

3.2 在森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

森林資源是林業(yè)資源的重要組成部分，加強(qiáng)對(duì)森林資源的保護(hù)與管理至關(guān)重要。調(diào)查森林資源的現(xiàn)狀，監(jiān)測(cè)森林動(dòng)態(tài)的變化，分析森林資源的數(shù)量，質(zhì)量及分布狀況是做好森林資源管理的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的管理方式已無(wú)法滿足現(xiàn)階段森林動(dòng)態(tài)管理的需要，隨著科技的發(fā)展，在森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中出現(xiàn)了很多新技術(shù)，其中以3S 技術(shù)表現(xiàn)突出。3S 技術(shù)在森林資源清查、樹(shù)種格局、測(cè)算森林蓄積量、葉面積指數(shù)、病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)及森林長(zhǎng)勢(shì)中發(fā)揮著重要作用。GPS 技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確定位森林資源地面數(shù)據(jù)，借助GIS 相關(guān)軟件將RS 收集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)合用戶使用需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等，從而滿足不同用戶對(duì)數(shù)據(jù)的多樣化使用要求。通過(guò)對(duì)比歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和更新數(shù)據(jù)庫(kù)，我們可有效掌握森林資源的變化情況。借助3S 技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)從航空航天到地面勘測(cè)的全方位森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，可以做好對(duì)森林資源的分析與評(píng)估，讓我們?nèi)嬲莆丈仲Y源狀況。

3.3 在森林防火中的應(yīng)用

森林防火工作是林業(yè)資源保護(hù)的重要工作，如果發(fā)生森林大火，所造成的一系列損失無(wú)法估量。為確保火災(zāi)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和快速撲救，必須運(yùn)用科技手段實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火情的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)中應(yīng)用3S 技術(shù)，可綜合有關(guān)信息作出正確判斷，降低火災(zāi)隱患的發(fā)生概率。RS 技術(shù)除能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)隱情外，還能幫助監(jiān)測(cè)人員了解氣象信息，為其提供實(shí)時(shí)的天氣預(yù)報(bào)，科學(xué)預(yù)測(cè)火災(zāi)走勢(shì)；GPS 技術(shù)可以準(zhǔn)確、快速定位火災(zāi)發(fā)生位置和具體范圍，為我們快速撲救火火災(zāi)贏得了時(shí)間，提高了火災(zāi)撲救的針對(duì)性。并且地面全球定位系統(tǒng)可幫助RS 系統(tǒng)完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集、更新和修正，彌補(bǔ)了RS 技術(shù)定位的不足。GIS 技術(shù)能夠整合RS 技術(shù)中的遙感圖像和專題圖，將兩者匹配后找出火點(diǎn)位置并在地圖上標(biāo)出，根據(jù)周邊的環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)情況，判斷火災(zāi)發(fā)生概率及火災(zāi)的危險(xiǎn)等級(jí)，為我們實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源火災(zāi)科學(xué)管理以及規(guī)范森林火災(zāi)信息檔案管理提供了支撐，政府科學(xué)決策提供了科學(xué)依據(jù)。

4 基于3S 技術(shù)的空間數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立

為了確保能夠獲取更加詳盡、準(zhǔn)確的林業(yè)資源信息，以3S 技術(shù)為核心構(gòu)建空間數(shù)據(jù)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，為提升林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作效率和質(zhì)量創(chuàng)造條件。林業(yè)資源信息系統(tǒng)其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括數(shù)字正射影像、數(shù)字柵格地圖等模型[4]。

4.1.1 數(shù)字正射影像

數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)主要是RS 系統(tǒng)的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)產(chǎn)出速度快、信息內(nèi)容豐富且形象直觀，擁有較高的可判讀性。林業(yè)資源規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中識(shí)別土地類型區(qū)劃、小班屬性因子判讀的信息主要來(lái)自數(shù)字正射影響數(shù)據(jù)。所以在林業(yè)資源遙感調(diào)查時(shí)，獲取詳細(xì)的遙感圖像是林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中非常重要的一環(huán)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工作總結(jié)，以2.5m 分辨率的SPOT5 衛(wèi)星遙感圖像為主要信息源，所得出的圖像數(shù)據(jù)更加清晰、準(zhǔn)確，ETM+制圖儀獲取的光譜段更多，工作人員根據(jù)波段及地物間反映出的相關(guān)特性，能夠準(zhǔn)確判斷地物的屬性及相關(guān)特點(diǎn)，保障調(diào)查工作高質(zhì)量完成。

4.1.2 數(shù)字柵格地圖的建立

數(shù)字柵格地圖是紙質(zhì)地形圖在電腦中的電子數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，紙質(zhì)地形圖由掃描設(shè)備傳入電腦后，由電腦對(duì)其進(jìn)行幾何校正，最終形成柵格數(shù)據(jù)文件。數(shù)字柵格地圖能夠全面反映紙質(zhì)地形圖中的所有內(nèi)容，并且圖像更加清晰，精確度更高，同時(shí)制圖成本低，成像好?，F(xiàn)階段林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中常用的數(shù)字柵格地圖比例為1:50000，新數(shù)字柵格地圖繪制則直接利用衛(wèi)星遙感及基礎(chǔ)信息采集完成。

4.2 屬性數(shù)據(jù)的建立

屬性數(shù)據(jù)主要包含各種林業(yè)資源中空間實(shí)體的描述信息，如對(duì)目標(biāo)范圍內(nèi)的林業(yè)資源進(jìn)行屬性方面的描述，數(shù)據(jù)形式豐富多樣，借助這些豐富的屬性數(shù)據(jù)能夠讓空間實(shí)體描述更加形象、具體。林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中屬性數(shù)據(jù)的建立，不僅能夠豐富信息種類，而且使得信息類別更加清晰。林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)按照相應(yīng)的字段來(lái)劃分成小班因子（組、村、鄉(xiāng)、縣），對(duì)小班因子下的基本因子再進(jìn)一步描述，如地貌、坡度等；記錄相應(yīng)的文本數(shù)據(jù)諸如經(jīng)濟(jì)狀況、相應(yīng)的法律法規(guī)以及資源調(diào)查報(bào)告等文件；然后用收集到的實(shí)地考察圖片進(jìn)行建檔，將其儲(chǔ)存于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

4.3 建立數(shù)據(jù)管理機(jī)制

為了提升不同類型數(shù)據(jù)信息的利用效率，我們應(yīng)針對(duì)數(shù)據(jù)信息的特點(diǎn)制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理機(jī)制，讓豐富多樣的林業(yè)資源信息都能得到符合自身特點(diǎn)的管理服務(wù)，這樣數(shù)據(jù)的利用效率和使用價(jià)值將會(huì)大幅度提升。數(shù)據(jù)庫(kù)在構(gòu)建過(guò)程中，就會(huì)為其配置與之相匹配的軟件，使其形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)，再由數(shù)據(jù)庫(kù)專業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理。

5 我國(guó)3S 技術(shù)在林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用的建議

5.1 增設(shè)專業(yè)的人才培訓(xùn)渠道

相關(guān)部門(mén)要立足實(shí)際情況，創(chuàng)建長(zhǎng)效學(xué)習(xí)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)GPS 技術(shù)和GIS 技術(shù)操作能力的培訓(xùn)，培養(yǎng)更多3S 技術(shù)專業(yè)型人才，從而全面提升行業(yè)人才的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神，使他們能夠更好的服務(wù)于我國(guó)各行業(yè)發(fā)展[5]。

5.2 統(tǒng)一制圖標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范

由于不同行業(yè)的應(yīng)用要求和實(shí)際情況差異較大，3S 技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使得應(yīng)用效果也不盡相同。為了促進(jìn)3S 技術(shù)更好的發(fā)展，讓從業(yè)人員能夠順暢的交流，節(jié)省因制圖標(biāo)準(zhǔn)不同而增加的校對(duì)圖表的時(shí)間，迫切需要一套統(tǒng)一規(guī)范的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和制圖標(biāo)準(zhǔn)[6]。

6 結(jié)語(yǔ)

為了提升3S 技術(shù)在我國(guó)林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的效率，我們應(yīng)充分利用3S 技術(shù)優(yōu)勢(shì)，認(rèn)真解決林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)及出現(xiàn)的各種問(wèn)題，不斷提升工作效率，保障信息的準(zhǔn)確可靠。只有這樣才能為林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的一手資料，才能幫助領(lǐng)導(dǎo)者更好的決策，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)林業(yè)步入良性循環(huán)的發(fā)展局面。