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

        2019-04-22 00:36:00覃衛(wèi)星
        南方農(nóng)業(yè)·下旬 2019年12期
        關(guān)鍵詞:林業(yè)調(diào)查林業(yè)資源規(guī)劃設(shè)計(jì)

        覃衛(wèi)星

        摘 要 隨著時(shí)代的進(jìn)步,信息技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,而林業(yè)中最常用、最重要的技術(shù)就是3S技術(shù)。3S技術(shù)彌補(bǔ)了人工操作的誤差,具有較高的精度,提高了工作效率,為相關(guān)工作提供了極大的支持和方便。基于此,介紹了3S技術(shù)的基本內(nèi)容,分析了3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的具體應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞 林業(yè)調(diào)查;規(guī)劃設(shè)計(jì);林業(yè)資源;應(yīng)用分析

        中圖分類號(hào):S757.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.36.029

        林業(yè)資源作為我國(guó)重要的戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源,一直以來(lái)科技投入不多,以人工管理為主的粗放式管理模式不能提供及時(shí)、準(zhǔn)確、科學(xué)權(quán)威的勘測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)而不能根據(jù)貼合實(shí)際的林業(yè)資源調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的規(guī)劃方案制定。但是自20世紀(jì)90年代,我國(guó)開始重視森林資源的保護(hù)之后,開始在林業(yè)管理部門中普及使用3S技術(shù)來(lái)輔助工作,極大地提高了工作效率,降低了工作強(qiáng)度,增強(qiáng)了林業(yè)資源調(diào)查數(shù)據(jù)的精確度。

        1 3S技術(shù)概念及在林業(yè)資源中的功能作用

        3S是RS、GPS、GIS這3種技術(shù)的統(tǒng)稱,分別是遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)和地理信息技術(shù)。這3種技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)處理、移動(dòng)通訊、空間分析、地理傳感等,圍繞空間信息進(jìn)行數(shù)字化采集、分析、傳播以及應(yīng)用?;诖?,詳細(xì)敘述3S技術(shù)各自的功能和特點(diǎn)。

        1.1 遙感技術(shù)

        遙感技術(shù)利用傳感器進(jìn)行信息采集,是集計(jì)算機(jī)圖像處理等物理方法、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等數(shù)學(xué)計(jì)算方法及以地學(xué)規(guī)律為指導(dǎo)的地理分析方法為一體的區(qū)域綜合勘測(cè)技術(shù)。在具體的應(yīng)用中,由于遙感技術(shù)的覆蓋區(qū)域范圍很大,能夠采用多波段成像技術(shù)來(lái)定位、定性、定量地對(duì)地理環(huán)境中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行勘測(cè),如森林覆蓋率,林木生長(zhǎng)狀態(tài)、水土資源等[1]。遙感技術(shù)極大地簡(jiǎn)化了林業(yè)資源管理工作,具有成本低、操作方便、呈現(xiàn)效果直觀等特點(diǎn)。

        1.2 定位技術(shù)

        全球定位系統(tǒng)是一個(gè)由衛(wèi)星群組合而成的空天一體化空間分析技術(shù),能夠?yàn)槿藗兊纳a(chǎn)生活提供地理定位等作用。在林業(yè)調(diào)查工作中能夠與遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)組合形成立體式森林資源管理體系,根據(jù)調(diào)查需要進(jìn)行各類資源的清查,檢測(cè)病蟲害的分布情況。

        1.3 地理信息系統(tǒng)

        地理信息系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)信息云儲(chǔ)備和大數(shù)據(jù)分析按照地理信息科學(xué)處理理論指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)地理空間信息可續(xù)管理、分析、利用的一套技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)ι謪^(qū)域中植物的種類和生長(zhǎng)狀態(tài)以及水文、光照、溫度、土壤等地理綜合信息進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)林業(yè)資源中的具體要素進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,然后科學(xué)合理地進(jìn)行森林整體評(píng)估,為工作人員制定合理的管理策略提供可靠的帶有規(guī)律性的數(shù)據(jù)支持。

        2 3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的具體應(yīng)用分析

        2.1 樣地定位

        樣地調(diào)查是森林資源清查和規(guī)劃設(shè)計(jì)中不可或缺的重要內(nèi)容,主要是在整片森林區(qū)域中取一部分范圍進(jìn)行集中深入的調(diào)查,然后再按照等比例放大原則進(jìn)行整體估算。而進(jìn)行樣地調(diào)查必然少不了樣地定位,過(guò)去沒(méi)有全球定位系統(tǒng),傳統(tǒng)方法使用的是羅盤進(jìn)行人工操作。這種方法受到地勢(shì)高低的變化以及人工作業(yè)的不穩(wěn)定性,容易出現(xiàn)極大的測(cè)量誤差。因此,當(dāng)代林業(yè)資源調(diào)查中的樣地定位一般采取GPS系統(tǒng),通過(guò)衛(wèi)星群的空間定位以保證其精確性。使用GPS進(jìn)行樣地定位的具體辦法與地圖導(dǎo)航尋找目標(biāo)一致:1)在地理圖像信息數(shù)量測(cè)試框中輸入樣地經(jīng)緯度參數(shù),從而在儀器中顯示出具體的目標(biāo)地點(diǎn);2)將地點(diǎn)定位為導(dǎo)航目標(biāo),開啟導(dǎo)航功能,GPS便開始工作,自動(dòng)測(cè)算出自己所在位置與目的地的距離和方向,然后通過(guò)調(diào)整方位不斷接近目的地。GPS大大提高了樣地定位的工作效率,避免了工作誤差。

        2.2 3S技術(shù)與小班調(diào)查相融合

        小班調(diào)查方法是傳統(tǒng)林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃的方法之一,主要辦法是在地形圖上根據(jù)經(jīng)緯度的規(guī)劃,計(jì)算出面積,再根據(jù)數(shù)據(jù)信息的換算來(lái)實(shí)現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與規(guī)劃。這種方式都是人工作業(yè),誤差率比較大,而且耗時(shí)耗力。但是通過(guò)3S技術(shù),用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的智能換算,就能夠控制誤差。具體的操作辦法如下。

        2.2.1 確認(rèn)小班邊界

        通過(guò)GPS可以在網(wǎng)絡(luò)地圖上規(guī)劃小班邊界線,確定目標(biāo)后在地圖上標(biāo)注,連線之后就能夠自動(dòng)生成小班區(qū)域。尤其是在平原地區(qū)的森林中,海拔平均高度都一致,地勢(shì)特征不明顯,可以利用GPS輕松解決這種無(wú)法準(zhǔn)確找到小班界限的問(wèn)題。

        2.2.2 結(jié)合遙感影像技術(shù)進(jìn)行小班邊界核對(duì)

        遙感影像中對(duì)地理的顏色區(qū)分、地理結(jié)構(gòu)、空間區(qū)位、紋理結(jié)構(gòu)的直觀自覺(jué)分析,只需要簡(jiǎn)單目視判讀,就能夠快速直接地進(jìn)行分析,進(jìn)行小班邊界的精準(zhǔn)定位。

        2.2.3 通過(guò)地理信息系統(tǒng)綜合開展數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)工作

        在系統(tǒng)中輸入小班參數(shù),然后根據(jù)具體內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)分析,形成具有規(guī)律性的參數(shù),并通過(guò)繪制圖表的形式在工作中進(jìn)行比對(duì)。

        2.3 林業(yè)專題調(diào)查

        林業(yè)專題調(diào)查是對(duì)林業(yè)資源中某一項(xiàng)具體的內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析,如開展林地征占使用、造林資源統(tǒng)計(jì)規(guī)劃、林業(yè)多樣性統(tǒng)計(jì)規(guī)劃等。具有針對(duì)性的林業(yè)專題調(diào)查能夠聚焦目標(biāo)、深入研究,從而實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源更加深入的管理[2]。具體的操作方法是:1)將3S技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,利用林業(yè)專題調(diào)查系統(tǒng),用遙感技術(shù)與人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的形式,實(shí)現(xiàn)樣本區(qū)域內(nèi)調(diào)查數(shù)據(jù)的常態(tài)化;2)通過(guò)信息通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)傳送,進(jìn)行全天候數(shù)據(jù)分析,形成有規(guī)律的數(shù)據(jù)庫(kù),讓工作人員在進(jìn)行調(diào)查規(guī)劃時(shí)能夠即時(shí)提取科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行論證[3]。

        3 3S技術(shù)在廣西東門林場(chǎng)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用

        在廣西東門林場(chǎng)的林業(yè)資源管理中,3S技術(shù)得到了充分應(yīng)用,尤其對(duì)每年伐區(qū)面積的監(jiān)控、新種樹木生長(zhǎng)情況的監(jiān)測(cè)、林木病蟲害的分析預(yù)防以及通過(guò)光熱水等數(shù)據(jù)即時(shí)分析潛在的火災(zāi)情況,實(shí)現(xiàn)了全天候即時(shí)性的信息采集分析。2019年,林區(qū)利用3S技術(shù)中的GPS定位系統(tǒng),通過(guò)經(jīng)緯度劃分在計(jì)算機(jī)面積測(cè)算系統(tǒng)中對(duì)管轄區(qū)7個(gè)分場(chǎng)區(qū)的計(jì)劃伐區(qū)面積進(jìn)行了精確計(jì)算,然后通過(guò)遙感技術(shù)來(lái)檢測(cè)樹木生長(zhǎng)情況,并根據(jù)計(jì)算任務(wù)來(lái)分析全年的計(jì)劃砍伐面積和計(jì)劃出材情況,確保了林業(yè)資源統(tǒng)計(jì)的精細(xì)化、精準(zhǔn)化和全面化,統(tǒng)計(jì)情況見表1。

        東門林場(chǎng)在3S技術(shù)應(yīng)用中雖然取得了相應(yīng)的成果,但是技術(shù)應(yīng)用的深度還不夠,這主要是林場(chǎng)中對(duì)應(yīng)的技術(shù)人才比較缺乏,再加上3S技術(shù)屬于高精尖技術(shù)領(lǐng)域,無(wú)論是自我學(xué)習(xí)還是教育培訓(xùn),如果沒(méi)有一定的相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備,很難熟練掌握相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。再加上3S技術(shù)相關(guān)應(yīng)用設(shè)備的采購(gòu)費(fèi)用非常高昂,目前林場(chǎng)現(xiàn)有的設(shè)備還比較陳舊,很多功能不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。

        4 結(jié)語(yǔ)

        3S技術(shù)具有實(shí)時(shí)性、信息化、規(guī)律性等特點(diǎn),能夠大大方便林業(yè)工作,在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中具有切實(shí)可行性,能夠帶來(lái)巨大的實(shí)用價(jià)值。為此,要做到以下3點(diǎn):1)國(guó)家應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)投入,盡快完成相關(guān)技術(shù)的研發(fā);2)為避免國(guó)外相關(guān)技術(shù)的封鎖,教育部門要加快相關(guān)人才的專業(yè)培訓(xùn),為類似于東門林場(chǎng)相關(guān)的單位提供對(duì)口的人才資源;3)一些科技企業(yè)可以利用3S技術(shù)進(jìn)行市場(chǎng)化服務(wù),避免因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)的空白導(dǎo)致林業(yè)資源調(diào)查規(guī)劃的不合理。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 王鑫,苗志遠(yuǎn),李亮,等.林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中3S技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2018,38(24):191.

        [2] 賴淑暉.林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中3S技術(shù)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代園藝,2019,42(17):197-198.

        [3] 曾得勝.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[J].江西農(nóng)業(yè),2019(16):59.

        (責(zé)任編輯:劉昀)

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