3S技术在森林资源调查中的应用论文_杨海莹,李文莉,林超

3S技术在森林资源调查中的应用论文_杨海莹,李文莉,林超

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摘要:数字林业是我国林业发展的方向,3S技术是实现数字林业的基础技术。3S技术在森林资源调查中占据着重要的位置,最为常见的是“3S”,其被称之为森林资源调查的先进技术,该形式将森林资源管理与实际发展相互结合,联系在一起发挥着重要的作用;将之前传统的林业调查形式进行改善,以符合现代林业发展的需求。本篇文章阐述了关于3S技术在森林资源调查中的应用、现状、优点以及各种可能出现的问题,详细状况如下。

关键词:3S技术;森林资源;调查应用

引言

森林在生态系统中占据着重要的位置,对于环境的改善发挥着重要的作用。因此,如何加强对森林资源的开发、利用是当前研究的重点。加强森林资源开发的前提条件,应该对森林资源进行合理的调查和规划。随着社会的不断进步与发展,高新技术在森林资源调查中的应用频率增加,最为典型的技术是3S技术。3S技术的种类有很多,比如遥感影像数据采用和处理、建立解译标志、信息提取等。该文章对3S技术的相关内容进行探讨,专业技术人员结合实际,将3S技术运用到森林资源调查中去。

1.3S技术的概况

1.1 3S技术中的RS技术

遥感(Remote Sensing,缩写RS),利用光学、电子和电子工学的电磁波探测仪以及传感器等,经过摄影和扫描做到信息的感应,该形式的实现不直接和目标进行接触,从距离较远的地方接收物体的辐射、反射和散射,还会存在电磁波等信号,以图片橡胶和数据磁带记录下来,并且使用专业的形式将信息传送到遥感地面,接着传送到接收站,将地面接收站的信息进行处理,最终形成重要的图像。它具有观测范围广、多波段成像、获取信息速度快、周期性重复和综合性、约束少、成本低等特点。随着传感器技术、航空和航天平台技术、数据通讯技术的发展,现代遥感正由定性向定量、静态向动态方向发展,拥有了极为广阔的发展空间。现在已经将这种遥感技术应用于森林资源调查中,使森林资源调查更加现代化、综合化、信息化。作为地球上主要的陆地资源,森林资源的生产周期相对较长,分布也很广泛,因此,准确时效地进行森林资源调查具有重要的意义。例如:三北防护林就是利用遥感技术调查,经过专业技术人员长时间的实地调查,结合实际与3S技术顺利、高质量完成任务。再如:在西藏地区,由于地势环境因素,在进行调查时,最常见的森林资源调查也是通过3S技术实现的。

1.2 3S技术中的GIS技术

地理信息系统(Geographical information systems,缩写 GIS)是一种在计算机软硬件支持下,对空间数据进行录入编辑、存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。它还可以用于地理信息的动态描述,通过时空构模,分析地理系统的发展变化和演变过程。GIS技术与人们的生活息息相关,与人们的生存发展进步有着十分密切的联系,GIS在林业中的应用主要是建立健全各种管理的系统,比如说以森林植物群落的地理位置、经纬度、海拔高度、边界划分、面积、土壤类型、植物名称等建立森林植物群落信息管理系统,专业人员应该加强对森林资源的管理和处理,进行全面、更加整体性的、综合性的掌控与分析。

1.3 3S技术中的GPS技术

全球定位系统(Global Positioning System,缩写GPS)是全球性的卫星定位和导航的三维测量系统,能提供连续、实时的位置、速度和时间信息,具有观察方便、定位精度高和费用低等优点而被许多行业广泛地应用。GPS 以其全球性、全天候、准确、快速的定位功能在测绘、环境、工程等领域得到广泛的应用。它在森林资源调查方面的应用主要是被用于林区测量控制网的建立、林区道路的勘测,现在多被用来与RS技术联用,进行森林资源统计、森林病虫害监测等,也常与GIS技术联用,建立森林资源的管理系统。

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2.3S技术在森林资源调查中的应用

2.1 3S技术在森林资源调查和监测的应用

林业调查技术人员应该对森林资源进行全面的调查与检测,可以使用不同的卫星遥感影像数据源作为基础数据源,根据他们各个不一致的光谱观测波段和分辨率,使用合理有效的遥感数据,结合地面抽样技术,再加上 GPS 技术,对样地进行正确的定位,最后再使用信息技术将各类数据进行整理、总结,建立健全森林资源监测方案,认真观测监测方案,将监测体系在实际的森林资源调查中使用开来。绿色植物与一般的植物不一样,绿色植被有着显著、独特的光谱,不同的植物在不一样的生长环境中光谱特征不一致。遥感可以通过植物的反射光谱来实现其作用。GPS 可不依赖地面控制点直接对遥感图像定位,通过 GIS 的综合分析可对大区域的森林植被类型、植物季相节律、植被演化等进行实时监测分析。

2.2 3S技术在森林火灾监测的应用

在后期的使用,主要是体现在监测和灾后评估上,该技术在信息管理中的应用范围十分广泛,灵活、实时监测的主要信息源是卫星影像起火点的定位,完全靠GPS来进行完成。森林火灾具有突发性强、蔓延迅速的特点,利用 3S 技术不但可以对森林火灾进行实时监控,还可以对灾后的损失进行评估。从观测频率上来讲,气象卫星AVHRR 影像是可以满足需要的。而从分辨率及掌握火区概况、火势发展趋向上来看,TM 卫星影像有较大的优势。所以在林火实时监测时,通常采用两者相互结合,相互补充配合的方法,使其能够发挥出最大的效用。

2.3 3S技术在森林病虫害监测的应用

森林病虫害的发生会对森林植物自身造成很大程度上的破坏,甚至是失去生命。因此,根据不同时相卫星植被指数的变化可监测森林病虫害的发生。由于植物的反射光谱受季节、树种、健康状况等因素的影响,通过不同时相的遥感图像对比,可以及时发现林木病虫害的动态变化。3S 集成技术的应用,使森林病虫害监测与防治工作更趋现代化,其中GIS与专家系统、人工智能相结合可建立森林病害虫治理决策模型和支持系统。

2.4 3S技术在野生动物资源调查的应用

3S是全球定位系统GPS(Global Positioning System)、遥感RS(Remote Sensing)和地理信息系统GIS(Geographic Information System)的简称,3S技术与野生动物生态环境研究的结合是当今世界动物生态学研究的热门课题之一,3S技术能为野生动物生境研究提供快速、实时、准确、大范围、可视化的数据,具有广泛的应用前景。

与会专家围绕国内外3S与野生动物生境评价模型、技术及其优势,3S技术、无线电跟踪与兽类、鸟类等的生境空间利用(家域、移动规律、栖息地利用、鸟类的迁徙)及其问题,如何利用3S技术开展生境评价、动物保护及保护区管理,3S技术在野生动物保护领域如何有效传播,形成各种调查报告及图面材料,为管理决策提供具有位置准确性的直观的信息。

3.结语

森林资源是国家自然资源的重要组成部分,是林业建设的基础,森林资源调查是森林资源保护的基础,是合理利用森林资源的先决条件。3S技术的不断发展和几种重要技术的联用为森林资源的调查、监测和规划提供了更加有效的方法。这些技术的应用,对森林资源调查和监测具有非常重要的意义和价值。

参考文献:

[1]赵谷泉;王楠;张琪琪;浅谈3S技术在森林资源规划设计调查中的应用研究[J].科技资讯,2017,8:157-158;

[2]肖化顺;张全坤;王慧杰;浅析森林资源监测中林业 3S 技术的应用现状与展望[J].林业资源管理,2016,2:53-58。

论文作者:杨海莹,李文莉,林超

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/4/9

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