陳艷麗

林業(yè)調查規(guī)劃設計中的新技術應用實踐

陳艷麗

（甘肅省小隴山林業(yè)保護中心山門林場甘肅天水741020）

保護森林資源是維護生態(tài)平衡的重要工作?！?S”技術能夠輔助林業(yè)調查工作更準確地掌握森林資源狀況，使林業(yè)工作者掌握的信息更加完整、全面。文章闡述了“3S”技術的內涵，分析了3S”技術在林業(yè)調查規(guī)劃設計中的具體應用策略，以期為相關人士提供參考。

林業(yè)調查規(guī)劃；“3S”技術；設計；應用實踐

林業(yè)資源的保護離不開對林業(yè)資源進行詳盡的調查、規(guī)劃和設計，而要做好相應的工作，傳統(tǒng)的人力方式便顯得較為落后。因此，在林業(yè)調查、規(guī)劃和設計工作開展過程中新技術得到廣泛推廣?！?S”技術是其中的代表性技術，主要包括GPS（全球定位技術）、GIS（地理信息技術）和RS（遙感技術）。這3項技術被廣泛應用于各個領域，改變了傳統(tǒng)的生產和服務模式，給人們的工作和生活帶來了較大的便利[1]。

1 “3S”技術概述

“3S”技術是指GPS（全球定位技術）、GIS（地理信息技術）和RS（遙感技術）3項新技術[2]?！癎PS”是全球定位系統(tǒng)，該技術基本原理是通過三角測量和衛(wèi)星定位，獲得指定區(qū)域內的精確位置坐標，實現(xiàn)時間和空間信息的準確獲取，具有定位準確、操作方便的技術優(yōu)勢，其民用核心功能是定位、導航及距離和面積的計算。“GIS”是地理信息系統(tǒng)，其在計算機軟硬件的支持下，可將描述客觀世界的各種數據按其地理坐標或空間輸入計算機，并在計算機中進行存儲、檢索查詢、分析處理、測量操作等綜合應用。它可以為相關地理信息提供更準確、快速的調查和操作，主要適用于林業(yè)和農業(yè)的調查。RS（RemoteSensing）是遙感技術，是基于物理手段（傳感器、平臺和信息采集與傳輸）、數學方法（包括計算機圖像處理、地球科學計量經濟分析、數理統(tǒng)計），地球科學分析（指基于地球科學規(guī)律的地球科學處理過程）為基礎的綜合探測技術，通過各類設備檢測目標獲取目標信息，然后通過計算機軟件對獲取的信息進行處理，實現(xiàn)對目標的定位、定性和定量描述。這3項技術在林業(yè)調查、規(guī)劃和設計中的有效應用，將有助于提高我國林業(yè)工作的技術水平，促進我國林業(yè)的進一步發(fā)展。

2 “3S”技術在林業(yè)調查規(guī)劃設計中的具體應用策略

2.1 精準轉化數據

目前，我國林業(yè)調查、規(guī)劃、設計中已投入使用的“3S”技術軟件較多，其中較為常見的是基于“3S”技術的SuperMap、Arccis和MAPGIS軟件[3]。這些軟件的數據存儲格式不同，因此對數據轉換有較高的要求，要想應用好這些軟件，則需保證數據轉換的效率和準確性。通過應用GPS技術和GIS技術，林業(yè)規(guī)劃部門可以更好地完成相關數據的計算和森林信息的調查。同時，這些重要的林業(yè)信息可以實時傳送給林業(yè)管理部門，使林業(yè)管理部門能夠在此基礎上更好地掌握林業(yè)資源的生長、自然災害、病蟲害的發(fā)生規(guī)律等信息，制定的預防措施也將更加合理，能夠大幅提高我國林業(yè)管理能力。

2.2 準確定位地理位置

在林業(yè)調查、規(guī)劃、設計過程中，首先要對樣本運行的位置進行明確編碼，具體可分為隨機樣地和固定樣地兩種類型[4]。在初始樣本定位工作中，羅盤儀主要用于將顯示的特征作為參考對象進行處理，從而分散特定的定位點，然而，以這種方式比較地形圖將耗費大量的時間。同時，每個測量點需要通過羅盤儀清楚地計數，以獲取最終定位點，過程較為復雜，且可能導致數據和信息發(fā)生偏差。在實際工作中，很有可能受到外部因素、植被和地形的影響，導致測點移動。但是，如果利用“3S”技術中的GPS定位技術，其準確的定位功能可以根據坐標值分析空間位置，大大提高樣本定位精度，避免各種外部因素的干擾。首先，將采樣點的焦點、中心點和識別點作為坐標輸入GPS定位技術中，使該點成為導航目標。使用GPS導航功能進入導航狀態(tài)，通過GPS顯示點的高度和方向，勘測規(guī)劃設計人員就可以很容易地找到目標點。其次，在理論層面上，如果GPS中顯示的距離為“d”，則表示已達到目標點[5]。實際上，如果距離小于100 m，GPS便會發(fā)出警告，此時，同樣可以確認已達到目標點。該方法的應用可以大幅降低工作人員的勘測強度，提高工作質量和效率，保證定位精度。

2.3 應用便攜式“GPS”進行林業(yè)調查規(guī)劃設計

為了進一步提高林業(yè)調查規(guī)劃設計的信息采集效率，應在林業(yè)調查規(guī)劃設計中進一步擴大便攜式GPS設備的應用范圍。通過便攜式GPS設備的應用，可以準確定位外部地理位置，獲取相應的重要信息，如水資源、地質條件、地理環(huán)境等，并根據這些信息建立相應的圖形。由于GPS設備強大的數據處理能力，不但可以在平面地理環(huán)境進行定位，還可以計算出相應位置的海拔高度，可應用于山區(qū)林業(yè)資源調查。在實際工作中，GPS設備可以在人員進行地理區(qū)域的計算和地理位置經緯度的計算時起到較好的輔助效果，從而保證調查工作的質量。同時，便攜式GPS設備的攜帶負擔小，獲取的林業(yè)資源信息儲存方便，也更適用于在林業(yè)調查規(guī)劃設計過程中使用[6]。

3 應用“3S”技術構建調查數據庫

3.1 建立基礎數據常用的模型

為了更好地掌握林業(yè)資源信息，在“3S”技術的應用過程中，需結合“3S”技術加強空間數據和相應數據庫的建立。建立林業(yè)資源信息系統(tǒng)，用于林業(yè)調查、規(guī)劃和設計，其基礎數據包括數字柵格地圖、數字正射影像等模型。

3.1.1 數字柵格地圖

數字柵格地圖是將紙質地形圖掃描進計算機轉換成電子數據，然后通過計算機完成圖像的幾何校正，形成柵格數據文件。數字柵格地圖既包含紙質地形圖的全部內容，又有紙質地圖很難具有的幾何精度，繪圖成本也遠低于紙質地圖，圖像生成效率較高。目前應用的數字柵格地圖主要比例尺為1∶50 000，新的數字柵格地圖的繪制主要通過基礎信息采集和衛(wèi)星遙感實現(xiàn)[7]。

3.1.2 數字正射影像

數字正射影像數據具有信息更直觀、信息容量大、生產周期短的特點，可解釋性較高。數字正射影像所使用的是通過衛(wèi)星遙感獲得的數據，是林業(yè)資源規(guī)劃設計中實現(xiàn)土地類型分區(qū)和小班屬性因子解譯的重要信息。獲取詳細的遙感圖像是林業(yè)資源遙感調查的一項重要工作。在實際工作中，通過對光譜范圍、信息量和數字圖像處理能力進行比較發(fā)現(xiàn)，選擇分辨率為2.5 m的SPOT5衛(wèi)星遙感圖像作為主要信息源，圖像數據可以更加準確，使用ETM+制圖器可以獲得更多的光譜片段。根據不同地物在相應光譜段的反射和輻射特性，可以反映更多的地物情況。根據波段的相關特征和特征，工作人員可以完成地物的有效識別，然后完成相應的調查。

3.2 建立屬性數據，豐富數據形式

屬性數據主要是指空間內實體的具體描述信息，如指定范圍內的森種、樹齡、樹種等信息[8]。它具有豐富的數據形式，可以使空間實體的描述更加具體。在林業(yè)調查規(guī)劃設計中屬性數據的建立，可以進一步提高數據的詳細性，豐富數據內容。建立林業(yè)調查規(guī)劃設計基礎數據庫，利用多個領域劃分小類因子，包括組、村、鄉(xiāng)、縣等多個基本因子，充分記錄各小類因子的地形、坡度等信息；記錄相應的文本數據，包括當地經濟狀況、相應的法律法規(guī)、資源調查報告等文件；注意收集圖片信息，將野外調查獲得的真實特征圖片歸檔，并在基礎數據庫中進行儲存。

3.3 建立數據管理機制

針對不同類型的林業(yè)資源信息建立相應的管理機制可以提高數據的利用率，確保各類信息被有效利用。建立數據庫時，根據不同類型的信息選擇合適的軟件，建立獨立的數據庫，再通過數據庫軟件對數據進行有效管理。

4 我國“3S”技術應用存在的不足

4.1 從業(yè)人員基礎差

“3S”技術涉及學科廣泛，技術在不斷豐富和發(fā)展的同時，在硬件和軟件方面存在一些配套問題，需要在工作中不斷完善和發(fā)展。“3S”技術學科理論深奧而廣泛，涉及地學、林業(yè)、生物學、計算機等專業(yè)學科?！?S”技術在林業(yè)上的應用是對傳統(tǒng)技術手段的創(chuàng)新。目前，林業(yè)從業(yè)人員在這方面的理論基礎較差，應用操作技能不夠熟練，高校對于這方面技術的學科設置也不夠全面、不夠系統(tǒng)，導致專業(yè)人才匱乏，無法將技術手段的作用發(fā)揮到最大。

4.2 缺乏標準和行業(yè)規(guī)范

在“3S”技術中，由于部分特殊原因，部分核心技術，特別是GPS精度受到國外的制約。根據林業(yè)行業(yè)的應用需求，基層勘察設計院需要保證GPS的精度，借助當地測繪系統(tǒng)進行GPS校正，并進行后期差分處理。目前，我國一些地方采用“3S”技術進行林業(yè)調查規(guī)劃設計，只是一種嘗試和探索。沒有統(tǒng)一的標準和行業(yè)規(guī)范，使得各地使用的標準和規(guī)范都不相同，即使是同一個地方使用的地圖也不是相同的制式，導致坐標系統(tǒng)差異性大，地圖繪制不一致。

5 對我國“3S”技術應用的建議

5.1 增設專業(yè)的人才培訓渠道

為了能夠更好地應用“3S”，需從實際出發(fā)，組織系統(tǒng)全面的人才培訓，特別是GPS應用和GIS操作能力的培訓，以提高行業(yè)從業(yè)人員的技術水平。

5.2 統(tǒng)一制圖標準和行業(yè)規(guī)范

目前我國對于“3S”技術應用參差不齊，各地沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標準，為了能讓從業(yè)人員更好地進行技術應用的交流，節(jié)省因為制圖標準不同而需要重新校對圖表的時間，因此需要一套統(tǒng)一規(guī)范的執(zhí)行標準和制圖標準。

6 結論

為了保證“3S”技術在林業(yè)調查規(guī)劃設計中的有效應用，可以利用“3S”技術的技術優(yōu)勢，解決林業(yè)調查規(guī)劃設計中的難點，提高工作效率，提高林業(yè)信息的準確性。但由于在我國林業(yè)工作中對于“3S”技術的應用時間較短，還沒有積累較多的實際應用經驗，因此有必要在今后的工作中進一步加強對“3S”技術的應用研究，以提高該技術的應用水平。

[1]武生權.林業(yè)調查規(guī)劃設計中的新技術應用分析[J].農業(yè)與技術,2020,40(17):77-79.

[2]廖運武.林業(yè)調查規(guī)劃設計中“3S”技術的實際應用[J].中國林副特產,2021(3):102-104.

[3]韋秋生.淺析“3S”技術在基層林業(yè)管理中的推廣應用[J].南方農業(yè),2021,15(8):216-217.

[4]張文曉.淺談“3S”技術在林業(yè)經營管理中的應用[J].南方農業(yè),2021,15(8):218-219.

[5]萬曦,陳海峰,陳少香,等.林業(yè)勘測設計工作中3S技術的應用分析[J].大眾標準化,2020(11):50-51.

[6]潘明哲.3S技術在林業(yè)調查規(guī)劃設計中的實際應用[J].科學技術創(chuàng)新,2020(17):146-147.

[7]胡安玲,高如葉.森林資源監(jiān)測中林業(yè)3S技術應用現(xiàn)狀與展望[J].種子科技,2020,38(13):126-127.

[8]張麗瓊.3S技術在林業(yè)管理中的應用[J].鄉(xiāng)村科技,2020(19):79,81.

10.3969/j.issn.2095-1205.2021.11.42

S757.4

A

2095-1205(2021)11-89-02

陳艷麗（1987- ），女，漢族，甘肅秦安人，本科，工程師。