森林資源調查監(jiān)測技術應用發(fā)展調查

李著名

摘要：本文簡要分析加強森林資源調查監(jiān)測的必要性，重點強調森林調查監(jiān)測技術應用，并以促進森林調查監(jiān)測技術應用發(fā)展措施作為切入點，對構建新型監(jiān)測體系、基于voronoi圖進行監(jiān)測、完善監(jiān)測對象、加強技術綜合運用、優(yōu)化信息技術、擴大信息應用范圍以及加強監(jiān)測人員水平等方面展開調查，期望能夠為相關人員提供參考。

關鍵詞：森林資源；調查監(jiān)測技術；3S技術

0 引言

森林資源監(jiān)測可以讓林業(yè)部門準確掌握森林資源的分布情況，從而為林業(yè)資源開發(fā)利用以及森林可持續(xù)經營提供數據支持。而對森林資源調查監(jiān)測技術應用發(fā)展進行研究分析，則能為加強監(jiān)測技術的應用提供依據，為做好森林經營，促進林業(yè)高質量發(fā)展提供便利。

1 加強森林資源調查監(jiān)測的必要性

森林資源的調查和監(jiān)測是現代林業(yè)發(fā)展的重要支持和保障，是加強森林資源管理、開發(fā)以及保護的核心任務之一，也是了解不同森林部門生態(tài)建設動態(tài)的有效手段[1]?？茖W監(jiān)測森林建設的質量，客觀評估建設的結果，這是森林發(fā)展和生態(tài)建設的內在需要。制定森林管理準則，確保環(huán)境安全。為促進可持續(xù)經濟發(fā)展提供科學基礎。森林資源動態(tài)監(jiān)測建立了森林資源動態(tài)數據檔案，近十年來有效地處理了與森林資源調查結果有關的問題，從而加速了森林資源規(guī)劃設計的調查周期。為了實施動態(tài)監(jiān)測，必須有效降低森林資源調查的強度。眾所周知，森林資源調查是一項十分艱苦的實地工作，工作強度高，經歷時間長，存在一定的風險。近年，隨著社會經濟的發(fā)展和人口的流動加強，森林經營活動較為廣泛，廣大林農和林業(yè)投資主體為了提高收益，對森林進行了不同程度的改造，比如樹種更新、林種的變化、低產低效林分改造，加強森林資源動態(tài)監(jiān)測成為較為迫切地需要。從這個意義上講，動態(tài)監(jiān)測是改進森林資源調查方法的一種選擇，具有較高應用價值。以六安市葉集區(qū)為例，近年來葉集區(qū)林業(yè)主管部門利用國家林草局下發(fā)的森林督查數據，通過現場核實、比對不同時期影像數據、利用ArcGIS技術進行地類套合判定，重點督導責任區(qū)域內森林資源，并針對非法占用林地、采伐林木等破壞森林資源違法行為進行嚴肅處理。不僅如此，在應對林業(yè)重大有害生物防控方面，葉集區(qū)林業(yè)部門通過無人機對致害面積動態(tài)監(jiān)測，采取地面防治與“飛防”相結合，提高了防控的質量和效率，維護了轄區(qū)生態(tài)安全、生物安全。

2 森林調查監(jiān)測技術發(fā)展現狀

一是以全國或全省為調查對象的調查方法，目的是掌握調查區(qū)域中森林資源的宏觀狀況，此類調查通常被稱為“一類調查”。

二是以企事業(yè)單位、行政縣為單位的森林資源調查，目的是對森林資源中的種類、質量以及具體分布情況進行明確，此類調查通常被稱為“二類調查”。

三是以企事業(yè)單位生產為目的進行的作業(yè)調查，目的是對生產區(qū)域的森林資源情況進行明確，為后續(xù)生產或建設行為提供數據依據，此類調查通常被稱為“三類調查”。

從森林資源調查方法的角度分析，可將發(fā)達國家常用的森林資源調查、監(jiān)測方法分為三種，具體如下。一是CFI。對森林資源進行連續(xù)清查。二是利用不同省份或州的森林資源調查信息對全國總量進行統(tǒng)計。三是根據森林簿（森林經理調查結果）進行統(tǒng)計全國總量。當前法國、北歐等國家均采用第一種方法，美國、加拿大等國家則采用獨立調查法，使用GIS技術進行數據匯總。其中第二種和第三種方法相似程度較高，僅是數據來源不同。

和20世紀森林資源調查、監(jiān)測方法相比，當前森林資源調查、監(jiān)測技術多為應用現代化信息技術進行數據信息的采集、處理、分析，整體而言有了較大的創(chuàng)新及發(fā)展。近些年，我國調查隊伍從單一的林木資源調查，拓展到了對濕地、自然保護區(qū)、荒漠等區(qū)域的調查。并依托于現代化信息技術開展了規(guī)劃設計、咨詢評估、森林資產評估等業(yè)務。在具體調查方面多采用GPS技術、抽檢技術、GIS技術（voronoi技術等），發(fā)展速度較快。

3 促進森林資源調查監(jiān)測技術應用措施

3.1 應用流程

3.1.1 林業(yè)資源數據采集

在發(fā)展林業(yè)資源時，森林資源的收集和監(jiān)測技術起著至關重要的作用，并直接影響森林資源的收集和監(jiān)測結果[2]。因此，林業(yè)工作者在收集森林資源數據時應注意森林的類型、數量以及分布。此外，在信息技術領域，3S技術越來越多地用于獲取森林資源數據當中。（1）GPS技術廣泛用于地形測量。它可以創(chuàng)建一個直觀的圖形數據庫，顯示森林資源的使用和分布。近年來，隨著全球監(jiān)測系統(tǒng)技術的發(fā)展，相應的衛(wèi)星遙感技術被衍生出來并應用于森林資源的勘探和監(jiān)測，從而能夠對森林資源進行動態(tài)監(jiān)測。（2）地理信息系統(tǒng)技術可以收集、分析、監(jiān)測、處理和導出空間信息。地理信息系統(tǒng)技術的應用包括三個方面：硬件結構確保服務器、工作站等硬件的完美安裝。軟件設計，包括系統(tǒng)軟件和應用軟件。建立數據庫和維護系統(tǒng)，確保隨時收集森林資源信息。（3）遙感技術可利用航空攝影對森林資源進行三維和三維測量，相應的數值分析技術可準確分析森林資源。

3.1.2 林業(yè)資源數據分析

在完成資源數據采集后，有必要對采集的森林資源數據進行處理。其主要內容是有效收集、分析和處理數據。數據的綜合分析和合理分類可以與遙感圖像處理功能、地理信息系統(tǒng)數據庫功能和全球定位系統(tǒng)跟蹤功能的綜合應用相結合。分析森林地區(qū)的土壤條件，對適應不同土壤條件的樹種進行了分類，以此來獲得相關結論。

3.1.3 林業(yè)資源數據應用

收集、處理以及分析森林資源數據的最終目標是為了得到合理的資源監(jiān)測結果[3]。數據處理和分析可作為森林資源應用的參考，以此來優(yōu)化森林資源結構，加強資源管理。使監(jiān)測結果符合森林資源的實際情況，有助于林業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展，并為后續(xù)林業(yè)資源管理提供數據支持。

3.1.4 林業(yè)資源抽檢技術

在動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，傳統(tǒng)采樣技術很重要。森林資源的收集和監(jiān)測使用基本抽樣方法，如系統(tǒng)抽樣、分層抽樣、二階和多階抽樣、隨機抽樣以及整群抽樣等[4]。采樣技術和3S技術在調查和監(jiān)測中的應用充分證明了現代林業(yè)具有效率高、低成本以及高精度的特點。

3.2 構建“互聯(lián)網+”新型森林監(jiān)測體系

在實際應用中，監(jiān)測技術不斷發(fā)展，并在森林資源監(jiān)測中得到普及與推廣，近年來在全國建立的新的“互聯(lián)網+”森林測量和監(jiān)測系統(tǒng)不容忽視[5]。基于“互聯(lián)網+3S”概念，該系統(tǒng)可更好地用于調查森林資源的空間分布和動態(tài)變化。新的森林調查和監(jiān)測系統(tǒng)“互聯(lián)網+”由水文地質信息+固定樣本信息+微觀樣本信息+氣候氣象學+土壤+基本地理信息+遙感覆蓋+互聯(lián)網組成，可以在更短的時間內創(chuàng)建一個小型森林調查數據庫。特別是，使用精確的森林樹木亞類測量技術來分析獨立和異質的亞類，并建立樹種投資模型。森林調查和監(jiān)測是在短周期、低成本、高精度和高可靠性的基礎上進行的。新的互聯(lián)網+森林調查和監(jiān)測系統(tǒng)的共同技術包括無人機照片驗證林業(yè)、3S數據統(tǒng)計、互聯(lián)網以及聚類分析的綜合應用。

3.3 基于voronoi圖的森林監(jiān)測技術

近年來，我國森林調查和監(jiān)測領域發(fā)展迅速，出現了許多新技術?；赩oronoi地圖的森林調查和監(jiān)測技術是典型的。Voronoi地圖的特點是其空間動態(tài)、獨特性和連續(xù)性。它適用于處理復雜的森林結構，更好地滿足森林調查和結果分析的需要。在這項技術的實際應用中，我們可以使用ArcGIS軟件創(chuàng)建Voronoi地圖（葉集區(qū)某區(qū)域的林木點數據如圖1），并結合調查的技術規(guī)則，通過GPS采樣點和Voronois地圖快速準確地獲得森林分布，從而證明這項技術的優(yōu)勢。比如：六安市葉集區(qū)將來可以利用Voronoi地圖對區(qū)域內的空間結構特征進行了系統(tǒng)分析，以此進一步提高對轄區(qū)森林資源的管理，最大程度提高執(zhí)法效能。Voronois地圖真實地記錄了巡山護林軌跡，并且可以提供導航路線，也可以明確具體的管護責任區(qū)，讓相應的管理工作得到更好落實。

3.4 完善調查對象體系

目前，最重要的調查對象依然為森林、樹木以及植被類型。對國家森林資源調查結果的分析應包括森林面積、森林覆蓋率。在新的發(fā)展背景下改進森林資源收集和監(jiān)測對象系統(tǒng)，包括土壤質量、生物多樣性、草原資源和森林生態(tài)系統(tǒng)，重點是森林的生態(tài)保護，加強對森林資源現狀的綜合評估，以實現可持續(xù)和健康的森林發(fā)展。

3.5 強調技術綜合應用

近年來，我國森林資源調查監(jiān)測技術發(fā)展迅速，綜合技術越來越受到重視。以無人機遙感為例，將無人機技術、遙感、全球監(jiān)測系統(tǒng)技術和無線通信技術結合起來，快速調查森林資源信息，提高工作效率，降低成本和風險，調查森林生態(tài)環(huán)境，并提供區(qū)域水文和生物信息。提高調查效率。

3.6 優(yōu)化信息處理技術

信息技術的應用將有助于提高森林資源調查的信息處理能力，確保信息的準確性和統(tǒng)計分析的質量。例如，ArcGIS技術可以將各種地理信息內容集成到一個系統(tǒng)平臺中，使用計算機創(chuàng)建適當的數據模型，創(chuàng)建地圖，使用數據處理模塊，使用圖層顯示搜索信息，并幫助林業(yè)工作者直觀地理解地理信息條件。森林資源和植物物種的分布。在統(tǒng)計數據鏈中，ArcGIS技術可以通過自動化集成，應用各種信息技術。而且ArcGIS技術比傳統(tǒng)信息處理技術更快，使林業(yè)技術人員能夠分析收集和監(jiān)測的森林資源信息的準確性，通過系統(tǒng)工作對其進行修改，并提高數據的可靠性。

3.7 加強監(jiān)測人員水平

監(jiān)測人員是森林資源監(jiān)測的參與者，所以監(jiān)測人員的技術水平和素養(yǎng)會對監(jiān)測結果造成很大的影響，尤其是相較于傳統(tǒng)監(jiān)測技術而言，新型監(jiān)測技術對于監(jiān)測人員的專業(yè)水平有著極高的要求，因此要想有效提高資源監(jiān)測效果，使資源監(jiān)測工作取得應有的作用和效果，就必須要提升監(jiān)測人員的技術水平，使其在日常工作中能夠熟練掌握各種監(jiān)測技術，了解各種監(jiān)測技術的優(yōu)缺點，只有這樣才能在開展森林資源監(jiān)測時，根據森林資源的實際情況選擇適當的監(jiān)測技術，確保資源監(jiān)測結果具有科學性以及準確性，繼而為后續(xù)林業(yè)資源管理提供數據支持，推動林業(yè)資源發(fā)展。與此同時，有關部門還應制定一個完善的考核制度，定期對監(jiān)測人員進行考核評價，以此來掌握監(jiān)測人員的技術水平，為后續(xù)調查監(jiān)測工作的開展打下堅實的基礎。同時為了使考核制度能夠得到貫徹落實，發(fā)揮出應有的作用，可以將考核制度和監(jiān)測人員的薪資待遇聯(lián)系在一起，使監(jiān)測人員能夠認真對待考核評價，不斷提升自身監(jiān)測水平，使其能夠符合資源監(jiān)測的要求，確保監(jiān)測結果真實、可靠。

4 森林監(jiān)測調查技術展望

4.1 監(jiān)測技術科學化

森林資源在我國生態(tài)系統(tǒng)建設過程中起著至關重要的作用。因此，在森林資源的未來管理和開發(fā)中，我們必須繼續(xù)使用先進的科學技術，對不同的森林物種進行科學合理分析和評估。特別是我國的森林資源每年都在不同程度上減少，需要加強對森林資源的監(jiān)測，利用先進的科學技術解決森林資源退化的根本問題。此外，監(jiān)測的科學有效性為我國未來森林發(fā)展提供了明確的方向。

4.2 監(jiān)測范圍擴大化

我國正處于發(fā)展轉型階段，特別是在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方面。需要擴大對森林資源的監(jiān)測，并協(xié)助負責的技術人員根據實際情況更好地規(guī)劃發(fā)展。該區(qū)域的擴大主要集中在兩個方面：第一，擴大主要監(jiān)測區(qū)。目前，森林資源的監(jiān)測主要由國家林業(yè)局進行。森林資源圖像是在事先規(guī)劃后創(chuàng)建的，然后下屬單位進行多次圖像比較，以確定森林變化。隨后通過地方審計提供審計數據，對森林資源進行了全面監(jiān)測。第二，擴大數據范圍，使有關部委、企業(yè)和機構不僅能夠開展調查和監(jiān)測活動，而且能夠利用公共廣告，這也是受訪者的一部分。它不僅可以支持監(jiān)測森林資源，還可以提高人們對森林保護的認識。

4.3 監(jiān)測技術統(tǒng)計化

信息統(tǒng)計的調查和監(jiān)測已成為新時代相關技術發(fā)展的重要趨勢。并以互聯(lián)網信息技術和“3S”技術等技術設備為基礎，能夠使軟件與硬件設備實現高度集成，從而為森林資源監(jiān)測數據進行統(tǒng)計，并生成相關的圖像、表格等，從而為森林資源管理提供數據支持。

5 結論

綜上所述，要想加強監(jiān)測技術在森林資源調查中的應用，保證監(jiān)測結果的準確性以及可靠性，就必須要綜合考慮各種監(jiān)測技術的應用方法與森林資源具體情況，從而進行有利方案選擇，只有這樣才能把各種監(jiān)測技術的應用方法整合在一起，不斷加強監(jiān)測技術在森林資源調查中的應用，提高監(jiān)測效果，為林業(yè)資源管理提供數據支持，促進我國林業(yè)資源發(fā)展。

參考文獻

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