摘要 對森林資源的監(jiān)測需要采用信息化的手段來輔助，這樣不僅減少了人工成本，而且能夠提高監(jiān)測的準(zhǔn)確度。本文就3S技術(shù)在森林資源監(jiān)測中的發(fā)展與應(yīng)用做了簡要分析。

關(guān)鍵詞 3S技術(shù)；森林資源；監(jiān)測；應(yīng)用

中圖分類號 S7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0190-02

3S技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢在森林資源的監(jiān)測與管理中得到了極為廣泛的應(yīng)用，不僅為監(jiān)測單位解決了大量的監(jiān)測成本，還提高了工作效率，使監(jiān)測的情況能夠最快的以圖片的形式反映出來，最重要的還是它的監(jiān)測精度高，監(jiān)測結(jié)果極為準(zhǔn)確。下面就對3S技術(shù)在森林資源監(jiān)測中的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行論述。

1 3S技術(shù)簡介

3S技術(shù)指地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）、遙感（Remote Sensing，RS）和全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）一體化技術(shù)，是目前空間信息獲取、存儲管理、更新、分析和應(yīng)用的3大關(guān)鍵技術(shù)。

RS和GPS是GIS重要的數(shù)據(jù)源，也是GIS數(shù)據(jù)的更新手段，GIS是數(shù)據(jù)分析評價的平臺，這3個技術(shù)系統(tǒng)互為補(bǔ)充。

全球定位系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，系統(tǒng)具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時性的導(dǎo)航、定位和定時功能，能夠?yàn)橛脩籼峁┚艿娜S坐標(biāo)、速度和時間。

地理信息系統(tǒng)是一種專門用來存儲、管理、分析空間數(shù)據(jù)的技術(shù)體系，它能夠把各種信息同地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來，利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫技術(shù)來采集、存儲、編輯、顯示、轉(zhuǎn)換、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)。

遙感是20世紀(jì)60年代蓬勃發(fā)展起來的一門綜合性探測技術(shù)，是指在一定的距離之外，不與目標(biāo)物體直接接觸，通過傳感器收集被測目標(biāo)所發(fā)射出來的電磁波能量而加以記錄并形成影像，以供有關(guān)專業(yè)進(jìn)行信息識別、分類和分析的一門技術(shù)學(xué)科。

在森林資源的監(jiān)測上應(yīng)用3S技術(shù)是希望盡可能地采用現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)建立一體化、智能化、數(shù)字化的現(xiàn)代林業(yè)技術(shù)體系，進(jìn)而使森林最大限度地發(fā)揮生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會效益，實(shí)現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

2 3S技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

3S技術(shù)在國外的應(yīng)用較早，在森林資源監(jiān)測等多個領(lǐng)域基本上已經(jīng)非常成熟了。加拿大是一個地廣人稀森林資源非常豐富的國家，對森林資源的監(jiān)測上必須通過3S技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，一方面幫助加拿大政府減少了監(jiān)測經(jīng)費(fèi)，另一方面也大大降低了監(jiān)測人員的工作壓力。因此，從20世紀(jì)80年達(dá)開始加拿大政府就在林業(yè)資源的監(jiān)測上推廣使用了GIS技術(shù)，目前已處于世界領(lǐng)先水平。與加拿大相比，我國對林業(yè)資源的監(jiān)測上使用GIS技術(shù)的起步比較晚，甚至可以說是剛處于起步的階段，在發(fā)展的過程中還存在著很多問題需要解決，但是基于GIS技術(shù)在監(jiān)測上的優(yōu)勢，我國在林業(yè)上應(yīng)用這一技術(shù)已是勢在必行。

GPS技術(shù)是美國軍方于1964年投入使用的全球定位系統(tǒng)，經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展已經(jīng)被世紀(jì)各國所廣泛采納，也包括美國本土的林業(yè)局使用這一技術(shù)對美國的森林資源進(jìn)行監(jiān)測，這一技術(shù)在應(yīng)用時與遙感技術(shù)相結(jié)合，通過圖片與色像等素材判斷出某一具體地點(diǎn)的森林資源動態(tài)，為政府制定政策和采取應(yīng)急措施提供參考。

目前國內(nèi)外對森林資源的監(jiān)測上應(yīng)用最廣泛的是地理信息系統(tǒng)，在對森林資源的監(jiān)測上通常會采集到基礎(chǔ)地形要素矢量數(shù)據(jù)（DLG）、數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字正射影像圖（DOM）、數(shù)字柵格地圖（DRG）等信息。

其中數(shù)字高層模擬可以建立全國25米分辨率的數(shù)字高程模型。除高程模型本身外，數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫可以用來制作坡度圖、坡向圖，可以同地形數(shù)據(jù)庫中有關(guān)內(nèi)容結(jié)合生成分層設(shè)色圖、暈渲圖等復(fù)合數(shù)字或模擬的專題森林資源分布地圖產(chǎn)品。數(shù)字柵格地圖（DRG）對能源林基地分布區(qū)的紙質(zhì)地圖進(jìn)行掃描、糾正和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，使之能與矢量數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型以及遙感影像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精確套合，既可以作為背景數(shù)據(jù)，也可以作為原始紙質(zhì)數(shù)據(jù)的電子存檔。數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫除直接提供數(shù)字正射影像外，還可以結(jié)合數(shù)字地形數(shù)據(jù)庫中的部分信息或其它相關(guān)信息制作各種形式的數(shù)字或模擬正射影像圖，可以作為有關(guān)數(shù)字或模擬測繪產(chǎn)品的影像背景。

3 3S技術(shù)在森林資源監(jiān)測中的應(yīng)用

3.1 3S水土保持工作中的動態(tài)監(jiān)測

在據(jù)最新報(bào)道北京市水利部門利用3S技術(shù)，改變了過去手拿地圖實(shí)地調(diào)查的做法，節(jié)省了人力物力，提高了精度，減少了系統(tǒng)誤差。通過定位觀測，可對流域內(nèi)水土流失量進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，進(jìn)而推算到整個監(jiān)測區(qū)，使水土保持工作由定性轉(zhuǎn)到定量管理研究。在密云水庫上游建立監(jiān)測系統(tǒng)，在全國率先做出水土流失監(jiān)測報(bào)告，全市監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)將全面完善，并在年底首次做出全市水土流失公告和預(yù)測。

3.2 珠江防護(hù)林體系建設(shè)管理信息系統(tǒng)

建立工程管理本底數(shù)據(jù)庫和動態(tài)數(shù)據(jù)庫，對工程實(shí)行動態(tài)管理；建立輔助作業(yè)設(shè)計(jì)、工程檢查和核查系統(tǒng)，支持采用GPS技術(shù)進(jìn)行地面調(diào)查，支持工程作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查、工程檢查和核查等方面的數(shù)據(jù)采集（包括圖形數(shù)據(jù)矢量化），支持衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理，為工程作業(yè)設(shè)計(jì)提供豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提高作業(yè)設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量；在地理信息系統(tǒng)和遙感信息系統(tǒng)的支持下，通過對工程規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、歷年建設(shè)數(shù)據(jù)、當(dāng)年完成數(shù)據(jù)和檢查、核查數(shù)據(jù)的比較分析，全面掌握工程建設(shè)的基本情況，提高工程檢查監(jiān)督的能力。同時，通過計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)及電子郵件和文件傳輸?shù)认到y(tǒng)，建立起暢通的工程管理信息渠道，快速、準(zhǔn)確地傳輸工程管理信息，并對工程數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的統(tǒng)計(jì)分析，為管理工程科學(xué)決策提供依據(jù)。

3.3 云南省林火管理地理信息系統(tǒng)

云南省林火管理地理信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)，是利用地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感技術(shù)和全球定位技術(shù)及相應(yīng)的工具，開發(fā)和集成“森林火災(zāi)管理地理信息系統(tǒng)”，其集成與開發(fā)是一項(xiàng)多部門、多學(xué)科共同參與的復(fù)雜的系統(tǒng)工程，開發(fā)林火管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)日常林火業(yè)務(wù)工作的計(jì)算機(jī)化管理，是提高林火管理能力和管理水平的必由之路。該信息系統(tǒng)的研發(fā)是借助衛(wèi)星監(jiān)測的優(yōu)勢對地面森林資源的動態(tài)、特別是森林火災(zāi)的現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行監(jiān)測，將手機(jī)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理傳達(dá)給地面指揮員，為指揮員制定滅火防火的決策提供科學(xué)的參考；使日常的林火檔案管理、火災(zāi)損失與評估、日常防火規(guī)劃與管理等手工業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化管理；在數(shù)字林火管理技術(shù)支持下，提出創(chuàng)新性的林火管理模式和管理方法，使云南省林火管理水平上一個新臺階。

3.4 GIS在風(fēng)景區(qū)規(guī)劃中應(yīng)用

利用GIS在風(fēng)景區(qū)規(guī)劃中來做一些分析工作，輔助風(fēng)景區(qū)設(shè)計(jì)，能夠更為直觀、全局性、精確地完成風(fēng)景區(qū)規(guī)劃。利用計(jì)算機(jī)做一些其他園林方面的工作，如古樹管理、保護(hù)資料數(shù)據(jù)庫建立；城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用；公園各種資料的管理工作，如設(shè)計(jì)圖、施工圖等圖形資料數(shù)據(jù)庫；進(jìn)行一些規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中的調(diào)查數(shù)據(jù)處理分析，如一些統(tǒng)計(jì)工作，評價的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。

另外對風(fēng)景區(qū)的規(guī)劃與管理離不開對樹木的保護(hù)，據(jù)資料記錄顯示目前我國的大型城市已經(jīng)或正在開始使用GPS技術(shù)對有著悠久歷史的樹木進(jìn)行保護(hù)，時刻監(jiān)測著這些樹木的動態(tài)，對其生長情況進(jìn)行登記，并根據(jù)這些記錄對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行防范。再與GIS技術(shù)相結(jié)合，制定出森林景觀風(fēng)景區(qū)的規(guī)劃，在規(guī)劃中所包括的內(nèi)容有景觀的地理位置、空間分析、數(shù)據(jù)的存儲、圖形編輯與修飾等內(nèi)容。最后通過一定的轉(zhuǎn)換程序，將這些信息直觀的表達(dá)出來，為風(fēng)景區(qū)的規(guī)劃做參考。

4 總結(jié)

隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)扎能與完善，在森林資源的監(jiān)測上講更加與有科學(xué)性并且其監(jiān)測的內(nèi)容將會不斷的拓展，甚至應(yīng)用到新的領(lǐng)域，在這里期待我國3S技術(shù)能夠?yàn)槲覈镔Y源的監(jiān)測以及其它方面的建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]曾文英，王明文.3S技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀及其趨勢綜述[J].新余高專學(xué)報(bào)，2003.

[2]張煜星，王祝雄.遙感技術(shù)在森林資源清查中的應(yīng)用研究[M].北京:中國林業(yè)出版社，2007.

[3]周光輝，曾偉生，陳雪峰.我國森林資源和生態(tài)狀況監(jiān)測存在的問題與對策[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2006.

[4]舒清態(tài)，唐守正.國際森林資源監(jiān)測的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].世界林業(yè)研究，2005.