3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-06-23 04:33:42

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3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用

摘要:隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,各種應(yīng)用于林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)的新技術(shù)和新工具也層出不窮,其中應(yīng)用最廣泛地莫過于3s技術(shù),它高度集成了多學(xué)科的現(xiàn)代信息技術(shù),用于空間信息的收集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用,為我們進(jìn)行林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了諸多便利。本文對3S技術(shù)進(jìn)行了簡單地介紹,并對現(xiàn)如今我們國家3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用作了簡單的探討。

關(guān)鍵詞:林業(yè);3S技術(shù);實(shí)際應(yīng)用

林業(yè)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),它在改善環(huán)境,促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,綠色可持續(xù)發(fā)展的要求變得越來越重要,因此,對各國的林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)要求和管理能力也是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。同時(shí),由于我國林業(yè)用地面積非常廣泛,如何使用科學(xué)有效的相關(guān)技術(shù)對其進(jìn)行管理是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。而3S技術(shù)在這方面為我們提供了非常多的便利,我們可以通過航空航天,航空遙感和地面勘測,形成森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)體系,以便對林業(yè)資源進(jìn)行分析和評估,為改善環(huán)境,促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。測量林業(yè)資源的現(xiàn)狀,監(jiān)測動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)變化,分析數(shù)量,質(zhì)量,分布,健康狀況和多功能并對其趨勢進(jìn)行初步估算是當(dāng)務(wù)之急。3S技術(shù)的應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)的森林資源信息管理方式,作為現(xiàn)代林業(yè)管理的新工具,其在林業(yè)研究領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括森林資源信息管理,森林管理優(yōu)化決策,林業(yè)分類管理分為森林管理,森林防火,抽樣設(shè)計(jì),森林專題制圖,營林設(shè)計(jì)規(guī)劃設(shè)計(jì),森林砍伐,森林保護(hù),森林資源管理網(wǎng)絡(luò),精準(zhǔn)林業(yè)等多個(gè)方面。近年來,空間技術(shù)的飛速發(fā)展為擴(kuò)展服務(wù)和客戶提供了用于空間數(shù)據(jù)管理的新工具和功能。尤其是,地理信息系統(tǒng)(GIS),全球定位系統(tǒng)(GPS)和遙感(RS)技術(shù)的發(fā)展使人們能夠以計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前無法實(shí)現(xiàn)的方式來收集和分析現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

1遙感技術(shù)概述

RS,GPS和GIS技術(shù),簡稱“3S”技術(shù),是遙感技術(shù)(RemoteSensing,RS),地理信息系統(tǒng)(GeographyInformationSystems,GIS)和全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystems,GPS)的統(tǒng)稱,空間技術(shù)是傳感器技術(shù),衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù),通信技術(shù)的結(jié)合,高度集成了多學(xué)科的現(xiàn)代信息技術(shù),用于空間信息的收集,處理,管理,分析,表達(dá),傳播和應(yīng)用。3S技術(shù)是獲取,處理,分析,管理,精確定位,具有空間數(shù)據(jù)特征信息特征的一種信息技術(shù)手段,在精密農(nóng)業(yè),林業(yè),土地,水利,生態(tài),災(zāi)害,城市規(guī)劃,采礦等方面,石油,軍事等領(lǐng)域的發(fā)展,調(diào)查,評估,探測和預(yù)測發(fā)揮的作用基礎(chǔ)和所提供的信息,為科學(xué)決策和保障提供依據(jù)。地理信息系統(tǒng),GIS應(yīng)用程序可以存儲(chǔ),管理和分析大量空間分布的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)與它們各自的地理特征相關(guān)聯(lián)。GIS也可以管理占用相同地理空間的不同數(shù)據(jù)類型。由于各種計(jì)算機(jī)輔助制圖(CAD)應(yīng)用程序都可以達(dá)到相同的結(jié)果,因此描繪不同的空間重合特征的能力并不是GIS獨(dú)有的。GIS的強(qiáng)大之處在于它能夠分析要素及其關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。隨著模式和空間關(guān)系的揭示,這種分析能力導(dǎo)致了新信息的產(chǎn)生。全球定位系統(tǒng),GPS技術(shù)為管理林業(yè)和自然資源提供了必不可少的工具。GPS是基于衛(wèi)星和地面的無線電導(dǎo)航和定位系統(tǒng),使用戶能夠確定地球表面上非常精確的位置。盡管GPS是一項(xiàng)復(fù)雜而復(fù)雜的技術(shù),但用戶界面已經(jīng)演變?yōu)榉羌夹g(shù)用戶可以輕松訪問的界面。具有10至20米的精度的簡單,廉價(jià)的GPS裝置可用,而更復(fù)雜的精密林業(yè)系統(tǒng)可以獲得厘米級的精度。遙感技術(shù)用于從遙遠(yuǎn)的平臺(tái)(通常是衛(wèi)星或機(jī)載傳感器)收集有關(guān)地球表面的信息。用于制圖和空間分析的大多數(shù)遙感數(shù)據(jù)都是作為反射的電磁輻射收集的,該電磁輻射被處理成可以與其他空間數(shù)據(jù)覆蓋的數(shù)字圖像。

23S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1在精準(zhǔn)林業(yè)中的應(yīng)用。“精確林業(yè)”的原則是,它使用現(xiàn)代工具和技術(shù)來獲取盡可能多的真實(shí)信息,以改善決策過程并確保當(dāng)前森林管理目標(biāo)?,F(xiàn)代技術(shù)中最著名和最常用的工具是遙感,導(dǎo)航系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。新趨勢是用于樹木識(shí)別的決策支持系統(tǒng)和工具,以及用于木材材料測試和測量的工具。林業(yè)部門對這些技術(shù)有極大的興趣,因?yàn)樽鳛榫_數(shù)據(jù)的主要來源,“精密林業(yè)”提供的信息比當(dāng)前使用的信息更為準(zhǔn)確。精密技術(shù)是儀器,機(jī)械化和信息技術(shù),可測量,記錄,過程分析,管理或激活具有高時(shí)空分辨率的多源數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)基于信息的管理實(shí)踐或支持科學(xué)發(fā)現(xiàn)。精密林業(yè)使用各種工具和技術(shù),這些工具和技術(shù)可大致可以分為以下幾類。首先是測量工具,包括地面激光掃描儀,GPS,INS和數(shù)字測量設(shè)備,它們用來提供特定地點(diǎn)的詳細(xì)信息;接下來機(jī)載和衛(wèi)星遙感技術(shù),如光檢測和測距和干涉式合成孔徑雷達(dá),它們能夠以重復(fù)的時(shí)間間隔從變化條件下的大面積區(qū)域快速收集高度詳細(xì)的數(shù)據(jù)。再來就是地理信息系統(tǒng),通過捕獲,存儲(chǔ),檢查,處理和分析與空間和地理分布有關(guān)的地形信息,它可以導(dǎo)出各種數(shù)據(jù)和圖形,并為決策者提供一系列有用的文檔和計(jì)劃;最后是決策支持系統(tǒng)(DSS)它們是特定的軟件解決方案,已開發(fā)用于解決特定問題并提供預(yù)測和實(shí)際信息,存在一些決策支持系統(tǒng),用于預(yù)測道路網(wǎng)絡(luò),森林運(yùn)營計(jì)劃,森林資源清冊和其他類型的解決方案。2.2在森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用。森林是生態(tài)系統(tǒng)的主體,是林業(yè)的基礎(chǔ),它們在改善環(huán)境,促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。森林資源是國有資源和國民財(cái)富的重要組成部分,是地球生命的基礎(chǔ)。測量森林資源的現(xiàn)狀,監(jiān)測動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)變化,分析數(shù)量,質(zhì)量,分布,健康狀況和多功能并對其趨勢進(jìn)行初步估算是當(dāng)務(wù)之急。通過使用GPS快速準(zhǔn)確定位功能可以獲得強(qiáng)大的森林資源地面數(shù)據(jù),并且GIS軟件處理RS的海量數(shù)據(jù),從而為用戶提供快速準(zhǔn)確的有用數(shù)據(jù)。通過歷史數(shù)據(jù)庫和更新數(shù)據(jù)庫信息的對比,我們可以很快發(fā)現(xiàn)森林資源的變化情況。通過航空航天,航空遙感和地面勘測,形成森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)體系。因此,我們可以對森林資源進(jìn)行分析和評估,為改善環(huán)境,促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。2.3在森林防火中的應(yīng)用。在世界干旱和半干旱地區(qū)發(fā)生的森林大火可能會(huì)帶來災(zāi)難性的后果,造成生命財(cái)產(chǎn)損失以及植被、石油和水資源的損失。目前計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備越來越多地用于發(fā)現(xiàn),監(jiān)視和撲滅森林大火,為傳統(tǒng)上用于火災(zāi)管理的工具提供幫助。比如,利用紅外熱成像,激光技術(shù),視頻,航空照片和全球定位系統(tǒng)技術(shù),將路基,機(jī)載或衛(wèi)星傳感器用于森林火災(zāi)的探測,制圖和撲救;已經(jīng)開發(fā)出用于使用紅外傳感器或NOAAAVHRR圖像探測火災(zāi)的適當(dāng)算法。地理信息系統(tǒng)在森林火災(zāi)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。這些系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫管理與遙感數(shù)據(jù)和火災(zāi)隱患評估相集成,甚至可以使用模塊化動(dòng)態(tài)模型來模擬火災(zāi)的增長。因此,各國已經(jīng)開發(fā)了基于GIS的森林火災(zāi)管理信息系統(tǒng),該系統(tǒng)為用戶提供了很多對消防有用的信息。

3結(jié)論

盡管在過去的幾十年中,中國經(jīng)濟(jì)取得了長足的進(jìn)步,尤其是在農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域,但許多問題仍然有待解決,如監(jiān)測林業(yè)問題和改善林業(yè)的可持續(xù)性仍然處于太低的水平。我們要加大對3S技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用,科學(xué)合理的對林業(yè)活動(dòng)和運(yùn)營進(jìn)行規(guī)劃和實(shí)施,以提高木材產(chǎn)品的質(zhì)量和利用率,減少浪費(fèi),增加利潤并維持環(huán)境質(zhì)量。使用高科技傳感和分析工具來支持針對林業(yè)部門的特定地點(diǎn),經(jīng)濟(jì),環(huán)境和可持續(xù)的決策,以促進(jìn)我們國家林業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]烏蘭吐雅.“3S”技術(shù)在林業(yè)管理中的應(yīng)用研究[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古師范大學(xué),2006.

作者:潘明哲 單位:黑龍江省自然資源權(quán)益調(diào)查監(jiān)測院