廖運(yùn)武

(云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院大理分院，云南 大理 671000)

20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)對(duì)于林業(yè)資源的重視程度就在不斷提高，圍繞著林業(yè)資源生產(chǎn)及保護(hù)出臺(tái)了各種政策，制定了一系列舉措，逐步營(yíng)造起了一個(gè)良好林業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。在各級(jí)政府大力支持下，3S技術(shù)已經(jīng)有了一定時(shí)間的應(yīng)用，在深化森林調(diào)查當(dāng)中發(fā)揮著重要作用。但是，從實(shí)際應(yīng)用上來(lái)看，由于對(duì)技術(shù)應(yīng)用重視程度不夠等影響，3S技術(shù)對(duì)于森林資源信息的全方位調(diào)查上并不能做到有效覆蓋，3S技術(shù)內(nèi)在的作用自然也無(wú)法表現(xiàn)出來(lái)。在新的發(fā)展形勢(shì)下，對(duì)于3S技術(shù)需要進(jìn)行更加深入的研究與認(rèn)識(shí)，以此更好的服務(wù)于森林資源數(shù)據(jù)信息的調(diào)查與采集，進(jìn)而通過(guò)3S技術(shù)形成一個(gè)更加精準(zhǔn)全面的數(shù)據(jù)信息庫(kù)，對(duì)于從根本上保障森林資源調(diào)查工作的開展具有重要意義。

1 “3S”技術(shù)的主要內(nèi)容

1.1 RS遙感技術(shù)

當(dāng)前針對(duì)地球環(huán)境及資源信息進(jìn)行的各種監(jiān)測(cè)當(dāng)中，遙感技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，對(duì)于森林調(diào)查的影響更為明顯，依托于應(yīng)用成熟的遙感技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型森林資源信息的有效獲取與全面整合[1]。當(dāng)前，遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，在資源信息的獲取上更加便捷。同時(shí)，該技術(shù)在應(yīng)用上表現(xiàn)出了較為明顯的成本優(yōu)勢(shì)，在具體應(yīng)用上能夠有效克服外界其他因素的影響，確保了相關(guān)數(shù)據(jù)信息的可靠性與真實(shí)性。

1.2 GNSS定位技術(shù)

GNSS定位技術(shù)是一種利用衛(wèi)星電磁波載波相位測(cè)距碼進(jìn)行偽距測(cè)量原理的全球性定位、授時(shí)系統(tǒng)，自從第一個(gè)GNSS系統(tǒng)美國(guó)GPS誕生以來(lái)，就有著廣泛的應(yīng)用，實(shí)際積累的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也非常多，目前借助于美國(guó)GPS、俄羅斯GLONASS系統(tǒng)及中國(guó)北斗系統(tǒng)可以對(duì)目標(biāo)從三維層面上進(jìn)行高精度定位，結(jié)合以往所使用的定位技術(shù)比較可以得出，該技術(shù)的定位精度更高，誤差可控，性能穩(wěn)定。同時(shí)，在導(dǎo)航衛(wèi)星全球組網(wǎng)覆蓋的支持下，導(dǎo)航定位技術(shù)能夠做到定位信息輸出的可持續(xù)性，這樣更有助于對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行更好的數(shù)據(jù)信息分析，對(duì)于動(dòng)態(tài)性把握目標(biāo)對(duì)象的基本情況具有重要意義，這也是GNSS技術(shù)在當(dāng)前導(dǎo)航系統(tǒng)當(dāng)中有著廣泛而深入應(yīng)用的原因所在。在當(dāng)前各地開展的森林資源調(diào)查當(dāng)中，通過(guò)GNSS技術(shù)可以森林調(diào)查樣地定位、森林資源區(qū)劃圖班邊界、重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)植物棲息地等對(duì)實(shí)現(xiàn)不同精度等級(jí)的空間位置信息采集，可以對(duì)林地邊界范圍進(jìn)行更加精準(zhǔn)的把握，涉及林地工程建設(shè)、營(yíng)造林規(guī)劃，提供更加精準(zhǔn)的放樣支持。和RS遙感技術(shù)一并進(jìn)行應(yīng)用，還可以對(duì)森林生產(chǎn)當(dāng)中常見的病蟲害進(jìn)行有效摸排，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)資源量的合理確認(rèn)。通過(guò)與GIS技術(shù)的有效融合性應(yīng)用，能夠建立起一套非常好的森林資源管理系統(tǒng)。

1.3 GIS技術(shù)

GIS即地理信息系統(tǒng)，是一種依托數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形拓?fù)淅碚?、?jì)算機(jī)制圖學(xué)，具備空間數(shù)據(jù)管理，空間數(shù)據(jù)查詢，空間數(shù)據(jù)分析，空間數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步及GIS功能算法的成熟，GIS自20世紀(jì)90年代起在我國(guó)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中被大量應(yīng)用。作為一種理論性與綜合程序性非常明顯的技術(shù)系統(tǒng)，借助于GIS技術(shù)能夠?qū)ψ匀豢臻g當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效分析與科學(xué)管理，從而滿足決策層數(shù)據(jù)信息等方面的支持[2]。在當(dāng)前開展森林資源調(diào)查過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用，建立一個(gè)完整的信息管理系統(tǒng)，對(duì)森林資源及監(jiān)測(cè)對(duì)象從空間位置、管理屬性、自然屬性進(jìn)行統(tǒng)一的管理，如邊界范圍、權(quán)屬、林種、地類、立地條件等，從而讓森林資源信息的采集管理包含的內(nèi)容更加豐富，這對(duì)于全面性、系統(tǒng)性、綜合性對(duì)森林資源當(dāng)中的因素進(jìn)行分析具有重要幫助作用，從而滿足了不同地區(qū)對(duì)森林資源進(jìn)行高效利用與科學(xué)管理的基本需要。

2 “3S”技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃中的具體應(yīng)用

黨的十九大以來(lái)，我國(guó)針對(duì)森林資源的保護(hù)力度不斷加大，尤其是在全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展理念推動(dòng)下，圍繞著森林資源調(diào)查等的相關(guān)工作不斷深化，以往的森林資源調(diào)查等已經(jīng)無(wú)法滿足實(shí)際需要，這更加凸顯了3S技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃當(dāng)中深層次應(yīng)用的重要性?，F(xiàn)將3S技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃當(dāng)中的具體應(yīng)用分析如下：

2.1 在森林資源調(diào)查及監(jiān)測(cè)工作當(dāng)中的應(yīng)用

在綠色發(fā)展、生態(tài)優(yōu)先理念推動(dòng)下，各級(jí)政府對(duì)于森林資源的重視程度不斷提高，各種針對(duì)性的保護(hù)措施不斷出臺(tái)，我國(guó)森林管理整體水平有了顯著提升，從宏觀層面來(lái)看，森林資源已經(jīng)和環(huán)境保護(hù)、資源開發(fā)等實(shí)現(xiàn)了綜合性的融合，形成了一個(gè)更加科學(xué)完善的監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)。借助于森林資源監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)，如全國(guó)正在使用的森林資源管理一張圖年度更新系統(tǒng)，可以綜合森林資源調(diào)查及森林資源監(jiān)測(cè)銷長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。作為森林資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)的基本數(shù)據(jù)支撐，衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)提供了初步影像判讀和分析的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，最常見的數(shù)據(jù)資料類型有早期的SPOT衛(wèi)星(HRV數(shù)據(jù))、NOAA衛(wèi)星(AVHRR數(shù)據(jù))、LANDSAT衛(wèi)星(MSS、TM數(shù)據(jù))等、近年來(lái)有WorldView系列、高分衛(wèi)星系列、資源衛(wèi)星系列。GNSS系統(tǒng)以高精度單點(diǎn)定位手持終端機(jī)、載波相位差分(RTK)終端機(jī)作為位置獲取，軌跡采集，目標(biāo)導(dǎo)航的現(xiàn)地空間位置信息獲取手段，在GIS技術(shù)的支撐下，利用GIS的空間分析工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種柵格和矢量數(shù)據(jù)信息的規(guī)范化處理、空間分析、資源專題制圖，這樣所形成的森林資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)更具有綜合性[3]。以某地林業(yè)調(diào)查為例，自2014年以來(lái)該地借助于高分系列衛(wèi)星、資源系列衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)對(duì)該地森林資源以全色2 m空間分辨率及多光譜5.8 m空間分辨率的有效監(jiān)測(cè)，同時(shí)利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端以及GIS軟件，進(jìn)而支持了該地森林資源一類清查、二類和三類森林資源調(diào)查、森林資源年度變化監(jiān)測(cè)等工作，一類清查及二類森林資源調(diào)查從以往大面積調(diào)查監(jiān)測(cè)需要數(shù)年的工作，縮短至幾個(gè)月完成。實(shí)現(xiàn)了該地森林資源數(shù)據(jù)及監(jiān)測(cè)工作的數(shù)字化、精細(xì)化，并提高了調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)效率及時(shí)效性。因此，基于3S技術(shù)的森林資源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)土空間規(guī)劃利用中森林資源調(diào)查規(guī)劃的重要技術(shù)手段。RS遙感技術(shù)可以對(duì)森林資源比較詳細(xì)的觀測(cè)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，這些數(shù)據(jù)信息能夠隨著時(shí)間的不斷變化而實(shí)現(xiàn)有效更新完善。通過(guò)GNSS技術(shù)可以對(duì)森林資源當(dāng)中的調(diào)查監(jiān)測(cè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，采集高精度空間位置數(shù)據(jù)。依托于GIS系統(tǒng)能夠?qū)S遙感技術(shù)獲取到的數(shù)據(jù)、GNSS定位采集信息進(jìn)行全面分析，從而更好的保障了森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的綜合性、成效性，對(duì)于深化森林資源管理及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作具有重要影響。

2.2 在森林火災(zāi)及病蟲害監(jiān)測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用

通過(guò)3S技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)森林火災(zāi)等進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，提高了森林災(zāi)害等的應(yīng)對(duì)能力，同時(shí)，還可以通過(guò)應(yīng)用3S技術(shù)對(duì)火災(zāi)等發(fā)生后森林資源實(shí)際恢復(fù)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)性監(jiān)測(cè)，進(jìn)而做出科學(xué)的評(píng)估。專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)對(duì)評(píng)估結(jié)果的分析，可以從不同層面進(jìn)行人工干預(yù)，這樣可以幫助受災(zāi)的森林資源更好更快的恢復(fù)。在森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)當(dāng)中，通過(guò)應(yīng)用RS遙感技術(shù)，可以對(duì)森林資源不同方面的信息源進(jìn)行全面獲取，而借助于GPS技術(shù)則能夠?qū)?shí)際起火的位置進(jìn)行精準(zhǔn)確定，定位信息能夠與系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)有效共享應(yīng)用。通過(guò)GIS技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，可以讓森林管理人員對(duì)災(zāi)情進(jìn)行全面了解，從而做出正確的決定實(shí)現(xiàn)對(duì)火情的有效控制，這樣可以對(duì)火災(zāi)影響范圍進(jìn)行最大化防控。一旦出現(xiàn)了突發(fā)性的火災(zāi)，通過(guò)應(yīng)用3S技術(shù)，可以讓森林現(xiàn)有的管理人員對(duì)火災(zāi)基本情況進(jìn)行快速了解，并綜合其他先進(jìn)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火情的精準(zhǔn)把握，這樣可以更好地圍繞著火情防控制定相關(guān)應(yīng)急救援措施。如果森林出現(xiàn)了病蟲害問題，樹木的枝葉等都會(huì)受到一定程度的影響，最終會(huì)影響到葉片的光譜反射率，這種情況下通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所反饋出來(lái)的數(shù)據(jù)就會(huì)與以往發(fā)生明顯不同的變化，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)變化情況的分析，可以對(duì)病蟲害的危害范圍等做出精準(zhǔn)判斷，而且還可以通過(guò)應(yīng)用GPS技術(shù)對(duì)病蟲害集中高發(fā)區(qū)進(jìn)行科學(xué)把握。

2.3 在繪制專題圖及清查資源方面的應(yīng)用

我國(guó)是一個(gè)森林資源大國(guó)，在改革開放這些年當(dāng)中，圍繞著森林資源進(jìn)行的二類調(diào)查主要是依托地形圖等基礎(chǔ)資料進(jìn)行外業(yè)區(qū)劃、尋找地物等，對(duì)森林資源進(jìn)行專題圖進(jìn)行繪制，主要是通過(guò)手工的方式進(jìn)行。通過(guò)將3S技術(shù)應(yīng)用到森林資源調(diào)查規(guī)劃當(dāng)中，對(duì)于專題圖的繪制則發(fā)生了明顯改變，實(shí)際的繪制工作更多是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行，通過(guò)RS遙感技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，這樣就能夠確保數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)性。隨著地方對(duì)森林資源重視程度的提高，在某地森林資源調(diào)查規(guī)劃當(dāng)中，大力使用了RS遙感技術(shù)，將獲取到的影像資料對(duì)原有的航片進(jìn)行代替，通過(guò)這些高清晰的影像資料可以對(duì)森林資源進(jìn)行更為科學(xué)的分類，對(duì)森林區(qū)域進(jìn)行更加科學(xué)的規(guī)劃等，這些對(duì)于最終高質(zhì)量的完成專題圖繪制及資源清查都有著重要意義。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)當(dāng)中3S技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了全面分析。從RS遙感技術(shù)、GIS技術(shù)等層面對(duì)3S技術(shù)的內(nèi)涵進(jìn)行了介紹，從而明確了3S技術(shù)應(yīng)用的復(fù)雜性，進(jìn)而對(duì)3S技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)當(dāng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了剖析，這對(duì)于新時(shí)期更好的推動(dòng)森林資源的保護(hù)、管理、開發(fā)等具有重要意義。