森林資源調查和監(jiān)測技術在宜春市的應用與發(fā)展前景

劉 冰

（江西省高安市林業(yè)局，江西高安 330800）

宜春市位于江西省西北部，林業(yè)現(xiàn)代化建設水平居全省前列。截至2023 年5 月底，全市共有林業(yè)用地面積104.91 萬hm2、林業(yè)科技示范基地5 個、林業(yè)科技示范戶8 戶，素有綠色城市的美譽。該地林業(yè)局在林業(yè)建設的過程中，在森林資源調查與監(jiān)測技術領域積累了豐富的工作經(jīng)驗，對當?shù)乇O(jiān)測技術的應用與發(fā)展進行研究，有益于江西省乃至全國林業(yè)資源調查效果的提升。

1 森林資源調查工作的重要性

林業(yè)資源調查指的是對某一區(qū)域內林木的生長情況進行調查，通常利用攝影技術、遙感技術、實地測量等方式，探究森林的結構、面積、生長情況與林木種類等基本信息，并在工作人員將信息整理完畢后，構建完善的森林資源調查檔案。森林資源調查工作的重要性主要有以下2 點。

1）森林資源調查可以推動林業(yè)發(fā)展規(guī)劃的制定。確保林業(yè)可持續(xù)開發(fā)利用的關鍵在于林業(yè)資源發(fā)展規(guī)劃，而林業(yè)資源調查的主要目的就是為了滿足森林資源科學利用、經(jīng)營方案編制、森林分類經(jīng)營等需求，給予林業(yè)發(fā)展規(guī)劃一定的數(shù)據(jù)支持。以森林調查結果為依據(jù)，有關部門能夠制定系統(tǒng)完善的中長期林業(yè)資源發(fā)展規(guī)劃，保證森林資源可以滿足人們的生產(chǎn)生活需求，并維護生態(tài)系統(tǒng)的平衡，促進林業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展。

2）森林資源調查可以加速集體林權制度改革。20世紀70年代末以來，我國集體林業(yè)得到長足的發(fā)展，有效促進了社會經(jīng)濟的繁榮與穩(wěn)定。但值得重視的是，就目前而言，集體林權依舊客觀存在著經(jīng)營機制不靈活、經(jīng)營主體不落實、產(chǎn)權結構不明晰等問題，為林業(yè)的進一步發(fā)展造成了嚴重的負面影響。如果想要將集體林權制度改革切實落實，林業(yè)局就必須先做好林業(yè)資源調查工作，從而使林業(yè)部門能夠對林業(yè)建設的成效進行評價，并將其作為依據(jù)，制定科學合理的改革計劃[1]。

2 森林資源調查監(jiān)測技術

2.1 全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）檢測技術指的是通過我國北斗系統(tǒng)或者美國GPS 系統(tǒng)，動態(tài)監(jiān)測現(xiàn)有森林資源。該技術依托衛(wèi)星導航，對森林資源開展全方位、多維度的監(jiān)測與調查，具有高智能化的優(yōu)勢，能夠有效提高調查的精細程度。全球定位系統(tǒng)檢測技術早已在宜春市得到廣泛應用，有效地加大了宜春市的森林資源管控力度。例如，早在2012 年，宜春市的林業(yè)技術骨干便根據(jù)《古樹名木普查技術規(guī)范》(LY/T 2738—2016)和《江西省古樹名木保護管理辦法》，依托全球定位系統(tǒng)，對該市的古樹名木開展了調查工作。完成實地調查后，工作人員將樹齡、樹種、管理單位與所在經(jīng)緯度等信息上傳到全球定位系統(tǒng)中，以便實時監(jiān)測古樹名木的生長狀況。如果有不法分子進行盜伐，全球定位系統(tǒng)就會及時報警，并對其所在位置進行定位，為警察辦案提供了方便。通過這一方式，極大地震懾了潛在的亂砍濫伐分子，有效地避免了森林資源受到不可逆轉的損害。

與此同時，利用GPS 定位系統(tǒng)，可以有效提高林業(yè)播種的質量與效率。宜春市在尚未全面普及GPS定位系統(tǒng)前，因為難以高效、準確地監(jiān)控播種位置，無法區(qū)分未播種林地與播種林地，所以缺少播種或重復播種的問題屢見不鮮，對宜春市林業(yè)資源造成了一定程度的浪費。而在廣泛運用GPS 定位系統(tǒng)以后，工作人員能夠按照過去的播種記錄，在極短的時間內找到播種的地點，查看該地區(qū)是否存在重復播種或未播種的問題，并以此為依據(jù)設定航線。通過這一方式，不但有效降低了工作難度，還提升了工作效率，同時節(jié)約了大量財力、物力和人力，保證了自身經(jīng)濟收益[2]。

2.2 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是一種具有管理存儲、空間查詢與空間分析等功能的計算機系統(tǒng)。宜春市林業(yè)局格外重視對該系統(tǒng)的應用，曾定期組織技術骨干進行GIS 技術的研究與學習。就目前的情況而言，宜春市大多數(shù)森林資源調查人員都能夠熟練使用ArcGIS 軟件進行電腦制圖、數(shù)據(jù)處理與林業(yè)管理等工作。

病蟲害一直是困擾林業(yè)部門的“疑難雜癥”，在宜春市歷史上常見的病蟲害包括但不限于：油茶枯葉蛾、油茶寬盾蝽、炭疽病、軟腐病、煤污病、油茶藻斑病、銅綠異麗金龜及黑跗眼天牛等，如果不及時治理，則會給宜春市林業(yè)發(fā)展帶來嚴重的負面影響，而GIS技術就是改善這一問題的重要渠道。在普及地理信息系統(tǒng)之后，有關部門可以依托地理信息系統(tǒng)預測病蟲害的發(fā)生范圍、發(fā)生時期與發(fā)生程度，做到未雨綢繆，避免問題擴大，減少經(jīng)濟損失。

宜春市在應用地理信息系統(tǒng)前，多采用傳統(tǒng)的林業(yè)調查數(shù)據(jù)處理方式進行工作，存在林業(yè)資源收集量較少、應用方式單一的問題，不利于林業(yè)調查規(guī)劃的深入進行。自“十四五”規(guī)劃期間宜春市林業(yè)局大力引入GIS 技術后，此類問題得到了有效改善。依托GIS 技術，能夠在短時間內對林業(yè)發(fā)展資源與各項數(shù)據(jù)進行監(jiān)察，并通過其強大且高效的轉化功能，將數(shù)據(jù)轉化為清晰的數(shù)據(jù)圖表，隨后將其存儲于計算機數(shù)據(jù)庫，為林業(yè)工作的進一步開展提供準確、完善的數(shù)據(jù)支持。

在應用地理信息系統(tǒng)前，林業(yè)制圖時的數(shù)據(jù)編輯處理工作始終是一大難關，工作人員在處理、整合、編輯數(shù)據(jù)時，往往要消耗大量時間與精力，效率相對較低。在引入GIS 技術后，工作人員可以將數(shù)據(jù)信息準確地轉化為制圖期間所用的矢量數(shù)據(jù)，亦能夠根據(jù)相關規(guī)劃標準，對矢量數(shù)據(jù)進行分析、刪除和添加，有效提高了工作效率。

2.3 無人機監(jiān)測技術

無人機監(jiān)測技術指的是利用無人機對森林資源進行調查與監(jiān)測。與傳統(tǒng)的人工調查相比，無人機監(jiān)測具有成本低、效率高的優(yōu)勢，深受宜春市林業(yè)局的青睞。宜春市各林業(yè)部門先后組織了無人機應用技術培訓會、無人機監(jiān)測林業(yè)有害生物暨森防知識競賽答題能力培訓會等活動，以便將無人機充分應用在森林資源調查與監(jiān)測工作中[3]。

宜春市林業(yè)部門還將無人機運用在防火工作的調查與監(jiān)測中。根據(jù)宜春市林業(yè)信息網(wǎng)的有關訊息，2021 年1 月11—15 日，為了保證森林資源不受火災的侵害，宜春市林業(yè)部門采用無人機航拍的方式，對青峰林場、歐石巖、坪蔭林場等地的防火帶展開驗收與指導工作，確保防火帶的科學性與有效性。

無人機還能夠精準地調查樹木的樹高信息、冠幅信息、地類信息，上述信息能保證林業(yè)制圖的準確程度，工作人員能以此為依據(jù)，掌握樹木的生長周期，并開展適當?shù)酿B(yǎng)護、撫育與檢查工作。除此之外，無人機技術對病蟲害的監(jiān)測工作也有一定的效果。2023 年1 月中旬，宜春市下屬的萬載縣在開展防蟲工作后，縣林業(yè)局組織森防專業(yè)技術人員采用無人機高空監(jiān)測的方式，進行階段性除治質量檢查。對于不合格的地區(qū)，拍照取證，并下發(fā)《關于松材線蟲病疫木清理除治的督辦通知》，責令該單位限期整改到位，促使病蟲害防治工作能夠規(guī)范化、制度化。由此可見，通過無人機監(jiān)測的方式，可以在病蟲害大規(guī)模暴發(fā)前，及時發(fā)現(xiàn)、及時治理，避免病蟲害對林業(yè)發(fā)展造成嚴重的危害。在防止亂砍濫伐方面，無人機監(jiān)測也取得了顯著的成效。宜春市下轄的各區(qū)縣大多配有專業(yè)的警用無人機，由于警用無人機具有高空成像、實時傳輸?shù)膬?yōu)勢，能夠立體還原案發(fā)現(xiàn)場，在森林刑事案件現(xiàn)場勘驗方面起到重要的作用。

根據(jù)實際工作經(jīng)驗，在采用無人機進行森林資源調查的時候，以天氣晴朗為宜，降落區(qū)域與起飛區(qū)域不應有任何形式的障礙物。同時，應對無人機航測影響進行數(shù)據(jù)糾正，并依托無人機影像生成后的位置、網(wǎng)格、云數(shù)據(jù)等重新建立模型，使其能夠真正展現(xiàn)出調查目標的形態(tài)特性。

值得注意的是，無人機雖然具有造價低廉、取證清晰、覆蓋面積大等諸多優(yōu)勢，但其缺陷亦十分明顯。1）無人機在運行過程中，一般需要通過GPS 進行定位，但在宜春市的林區(qū)中，黃檀、南嶺栲、南方鐵杉、金錢松等樹種的樹冠較大，極易遮擋電子信號，故調查結果不可避免地存在一定的偏差；2）森林資源調查中林木胸徑的結果通常通過重要因子模型計算得出，因此無人機的拍攝無法保證測量結果的準確性。因此，在采用無人機調查、監(jiān)測森林資源的時候，應當與以往人工調查的結果相結合，從而保證調查結果的精準程度[4]。

3 森林資源調查監(jiān)測技術發(fā)展趨勢

3.1 統(tǒng)計化

就目前而言，我國林業(yè)部門對森林資源調查監(jiān)測質量的要求日益嚴格，故調查監(jiān)測信息統(tǒng)計化必將成為新時期有關技術發(fā)展的重要方向。林業(yè)局工作人員可以通過全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)與無人機監(jiān)測技術，實現(xiàn)硬件與軟件設備的高度結合，并按照相關調查監(jiān)測數(shù)據(jù)信息開展計算、匯總與統(tǒng)計，生成清晰、可靠的評價與分析報告，如分布圖、統(tǒng)計表與基本圖等，從而給予工作人員更加系統(tǒng)全面的數(shù)據(jù)基礎。

3.2 精細化

由于森林資源管理水平的迅速提高，調查監(jiān)測工作必將向精細化的方向發(fā)展。具體而言，隨著GPS 技術、GIS 技術的應用與普及，相較于以往，森林資源調查與監(jiān)測工作具有極為便利的技術條件，進一步推動了相關工作標準化與精細化，強化了調查監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確性，但其精確程度依舊難以滿足林業(yè)工作的實際需求。故此，林業(yè)調查工作的進一步精細化必然是未來很長一段時間內森林資源調查監(jiān)測技術的主要發(fā)展趨勢[5]。

3.3 智能化

就目前而言，在各類技術設備的幫助與支持下，宜春市的森林資源調查、監(jiān)測活動融合了許多信息化技術，未來必然會向智能化發(fā)展。具體來看，林業(yè)部門將會大規(guī)模地運用信息化森林資源調查監(jiān)測智能平臺。依托此類平臺，可以在短時間內完成調查監(jiān)測工作的整體管理和規(guī)劃。除此之外，通過對森林資源的實時管控和監(jiān)測，林業(yè)局工作人員可獲得一體化的信息數(shù)據(jù)，從而極大地提高了森林資源調查監(jiān)測工作的效率與質量[6]。

4 結語

在新的時代，林業(yè)局的工作人員應當根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，積極對森林資源調查監(jiān)測技術進行優(yōu)化與創(chuàng)新，推動林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展；同時按照相應標準制度，擇優(yōu)選取最佳調查監(jiān)測技術，了解森林資源的實際生產(chǎn)情況，并以此為依據(jù)，制定科學合理的資源開發(fā)應用策略，從而達到提高綜合效益的目的。