唐正濤

（廣西林業(yè)集團(tuán)有限公司，廣西南寧 530022）

在現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展過(guò)程中，充分應(yīng)用以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ)的新技術(shù)，能夠最大程度地提升林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量與效率，從而為后續(xù)林業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展打好基礎(chǔ)。廣西是我國(guó)林業(yè)大省，是全國(guó)重要的木材生產(chǎn)基地，素有“八山一水一分田”之稱，自然條件優(yōu)越、森林資源豐富、生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，發(fā)展林業(yè)有資源、有優(yōu)勢(shì)、有基礎(chǔ)、有潛力、有后勁。截至2020年底，廣西全區(qū)森林面積為1 486.7萬(wàn)hm2，森林覆蓋率達(dá)到62.37%，居全國(guó)第3位，其中人工林面積為906.7萬(wàn)hm2（居全國(guó)第1位）、天然林面積580萬(wàn)hm2；森林蓄積量為7.4億m3，居全國(guó)第7位；年木材產(chǎn)量為2 650萬(wàn)m3，約占全國(guó)總產(chǎn)量的1/3；森林生態(tài)服務(wù)功能年總價(jià)值達(dá)1.23萬(wàn)億元?？梢?jiàn)，林業(yè)是廣西地區(qū)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，為維護(hù)國(guó)家木材安全作出了重要貢獻(xiàn)。研究“3S”技術(shù)在林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)廣西林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 “3S”技術(shù)概述

“3S”技術(shù)是遙感技術(shù)（remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（geography information systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（global positioning systems，GPS）的統(tǒng)稱，是對(duì)空間或地理位置進(jìn)行信息采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播與應(yīng)用的一種新興現(xiàn)代綜合信息技術(shù)[1]。RS是當(dāng)前地理測(cè)繪測(cè)量工作中使用最頻繁的重要技術(shù)之一，主要利用無(wú)線遙感衛(wèi)星和無(wú)人機(jī)等作為核心模塊，從外層空間或高空接收地球表層地物的電磁波信息，通過(guò)對(duì)這些信息的掃描、攝影、傳播和處理，實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)采集和圖形測(cè)繪。該技術(shù)在地圖測(cè)繪與更新中應(yīng)用較為廣泛，尤其是在高危自然地區(qū)測(cè)繪工作中有較好的效果，能夠提高森林資源等管控質(zhì)量，動(dòng)態(tài)掌握森林資源變化情況。GIS是一個(gè)專門用來(lái)管理地理信息的綜合性計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，是地理信息的“大管家”，能夠完成對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存管理、分析表達(dá)以及數(shù)據(jù)整合應(yīng)用等，并可視化地將各種地理信息呈現(xiàn)在地圖上，成為信息可視化工具。GIS一般由計(jì)算機(jī)、地理信息系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、分析應(yīng)用模型、圖形用戶界面和系統(tǒng)人員等部分組成，在生態(tài)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)、精確農(nóng)業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用。GPS是定位技術(shù)的重要組成部分，利用GPS定位衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全球范圍內(nèi)地理位置的精準(zhǔn)、高效、快速定位。GPS可以提供以點(diǎn)、線、面為要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)地理信息。在我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)逐漸完善和相關(guān)技術(shù)日趨成熟的背景下，北斗衛(wèi)星技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，尤其是在林業(yè)勘測(cè)與管理中。通過(guò)GPS定位技術(shù)可以快速鎖定位置，一旦發(fā)生森林火災(zāi)等能夠及時(shí)確定位置，便于后續(xù)救災(zāi)工作的高效開(kāi)展。

2 “3S”技術(shù)在林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作中的作用

2.1 GPS技術(shù)的作用

在傳統(tǒng)的林業(yè)勘測(cè)工作中，多采用羅盤、引線等工具進(jìn)行人工測(cè)量，但由于工具比較落后、任務(wù)量較大，無(wú)法有效保證林業(yè)信息采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，造成勘測(cè)工作誤差大、信息更新不及時(shí)，不利于林業(yè)設(shè)計(jì)工作的有效展開(kāi)。GPS技術(shù)系統(tǒng)最突出的功能就是精準(zhǔn)定位，通過(guò)確定兩點(diǎn)之間位置來(lái)完成距離的測(cè)量。GPS技術(shù)定位精準(zhǔn)、使用方便，能夠在很大程度上提升林業(yè)調(diào)查工作質(zhì)量[2]。因此，在林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用GPS技術(shù)，可以完成地塊位置定位、形狀描繪等相關(guān)工作，其具有全天候、高精度、自動(dòng)化等顯著特點(diǎn)。當(dāng)處于沒(méi)有明確邊界定點(diǎn)的情況下，GPS技術(shù)依然能夠?qū)Χㄎ荒繕?biāo)進(jìn)行智能化分析，完成精確定位，保證各項(xiàng)測(cè)量工作精準(zhǔn)快速完成。同時(shí)，GPS技術(shù)還具有數(shù)據(jù)計(jì)算功能和繪圖功能，利用GPS獲取數(shù)據(jù)之后可以完成林業(yè)地理面積的計(jì)算和測(cè)繪?？傊ㄟ^(guò)使用GPS技術(shù)，可以從全局角度管控林業(yè)資源、優(yōu)化人力資源配置、降低林業(yè)管理難度，為林業(yè)管控質(zhì)量提升提供助力，促進(jìn)勘測(cè)工作效率的提高。

2.2 GIS技術(shù)的作用

在林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作中，GIS技術(shù)能夠?qū)斎氲较到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精確分析，并系統(tǒng)地輸出，具有較高的時(shí)效性和便利性。GIS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。一是能夠?qū)睖y(cè)的信息與資料進(jìn)行適時(shí)更新和修改。利用GIS技術(shù)可以完成森林結(jié)構(gòu)勘測(cè)分析，并將收集到的信息及時(shí)進(jìn)行整理、繪制成圖，減少植樹造林、亂砍濫伐、洪水、火災(zāi)等因素造成的林業(yè)信息失真問(wèn)題。二是實(shí)現(xiàn)林業(yè)勘測(cè)快速成圖工作。應(yīng)用GIS技術(shù)能夠有效地整合采集到的林業(yè)信息，能夠?qū)⒄系牧謪^(qū)圖片到輸出專題圖的工作效率大大提高，并進(jìn)行長(zhǎng)期有效儲(chǔ)存。三是實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)數(shù)據(jù)信息的快速查詢。利用GIS技術(shù)的信息調(diào)查功能完成林業(yè)信息調(diào)查工作，從而精準(zhǔn)地了解林區(qū)具體情況，以更加合理地規(guī)劃勘測(cè)工作。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，與其他技術(shù)相比，GIS技術(shù)具有更好的應(yīng)用效果，配合相應(yīng)的設(shè)備能夠更加快速地完成調(diào)查工作。

2.3 RS技術(shù)的作用

對(duì)于林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)而言，影像繪制功能十分重要。在RS技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，視野開(kāi)闊和動(dòng)態(tài)管控是其最大的優(yōu)勢(shì)。因此，RS技術(shù)不僅具有地理信息采集作用，還具有影像繪制、影像設(shè)計(jì)分析等多種功能。一是能準(zhǔn)確分析出林區(qū)的動(dòng)態(tài)發(fā)展變化。使用地球同步遙感衛(wèi)星可以對(duì)林區(qū)每個(gè)物象進(jìn)行記錄，比較不同時(shí)段的圖像，以不間斷地對(duì)林區(qū)變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤觀察，為林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作科學(xué)展開(kāi)奠定基礎(chǔ)。二是促進(jìn)研究成果的科學(xué)化發(fā)展。在RS技術(shù)的應(yīng)用中，要求對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行綜合應(yīng)用分析，利用RS影像技術(shù)，能分析樹狀、色調(diào)、結(jié)構(gòu)紋理以及布局特征等，構(gòu)建出統(tǒng)一的解譯標(biāo)志，從而把握每個(gè)林區(qū)的信息，對(duì)森林資源進(jìn)行綜合管控。

3 “3S”技術(shù)在林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用

3.1 外業(yè)調(diào)查

當(dāng)利用“3S”技術(shù)進(jìn)行林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作時(shí)，外業(yè)調(diào)查部分工作主要使用GPS與RS 2種技術(shù)。首先，利用GPS技術(shù)對(duì)所勘測(cè)的林區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確定好勘測(cè)的對(duì)象及目標(biāo)范圍。其次，利用RS技術(shù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行影像記錄，生成影像圖，建立RS影像解譯標(biāo)志。再次，加強(qiáng)外業(yè)工作人員的學(xué)習(xí)強(qiáng)度，使其能夠在外勘測(cè)時(shí)精準(zhǔn)辨別地標(biāo)，利用GPS技術(shù)執(zhí)行導(dǎo)航、定位、測(cè)量等任務(wù)，采集測(cè)量的數(shù)據(jù)，在遙感技術(shù)生成的圖片上標(biāo)明一些具有代表性的標(biāo)志及地理分界線。最后，科學(xué)整理各種外業(yè)材料，對(duì)采集到的各種勘測(cè)信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，篩選出關(guān)鍵、準(zhǔn)確的部分，為之后的內(nèi)業(yè)繪制工作做好準(zhǔn)備。

3.2 內(nèi)業(yè)繪制

內(nèi)業(yè)繪制工作主要使用GIS技術(shù)。一是使用地理信息系統(tǒng)軟件對(duì)外業(yè)調(diào)查工作所得數(shù)據(jù)進(jìn)行匯入、統(tǒng)計(jì)與整理，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期儲(chǔ)存，以備日后與新數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。二是將林區(qū)中不同事物進(jìn)行分類，并按照林區(qū)發(fā)展與林區(qū)特點(diǎn)輸出該林區(qū)相對(duì)應(yīng)的林業(yè)資源專題圖。三是做好專題圖的圖像拼接與矢量化處理，并根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行色彩分區(qū)填充。四是完善專題圖的圖例、比例尺、圖框等基本要素，做出科學(xué)、實(shí)用、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D紙[3]。通過(guò)內(nèi)業(yè)繪制，能夠使林業(yè)工作人員清楚明了地掌握林區(qū)內(nèi)的各種關(guān)鍵信息，有利于實(shí)現(xiàn)林業(yè)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，“3S”技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作中，可以優(yōu)化資源配置，大幅提升林業(yè)管理工作的效率與質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源科學(xué)合理開(kāi)發(fā)、利用與保護(hù)，確保林業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展[4]。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可以在原有“3S”技術(shù)的應(yīng)用前提下，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)等的融合應(yīng)用，建立更加先進(jìn)、科學(xué)的林業(yè)“3S”技術(shù)體系，從而全面提升“3S”技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，利用技術(shù)更好地完成林業(yè)規(guī)劃、林業(yè)創(chuàng)新等工作。