劉紅旗
(龍口市自然資源和規(guī)劃局,山東龍口 265700)
雖然當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,但是在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式與環(huán)境保護(hù)要求相悖,對(duì)環(huán)境造成較大負(fù)擔(dān)。為切實(shí)踐行環(huán)境保護(hù)要求,須在環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)上強(qiáng)化對(duì)森林資源的調(diào)查監(jiān)測(cè),確保森林資源不被破壞。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)森林監(jiān)測(cè)范圍不斷擴(kuò)展,很多信息化技術(shù)手段被引入森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè),有利于復(fù)雜環(huán)境下開展森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作,為環(huán)境保護(hù)工作奠定良好基礎(chǔ)[1]。
目測(cè)調(diào)查技術(shù)是一種比較傳統(tǒng)的森林調(diào)查技術(shù),主要依靠調(diào)查人員觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)開展調(diào)查工作,使用儀器簡(jiǎn)單。在目測(cè)調(diào)查工作開展中,可對(duì)林木分布情況進(jìn)行分析,對(duì)特定地段林木生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)、評(píng)估與調(diào)查。但調(diào)查人員需具備專業(yè)的林業(yè)知識(shí),了解不同林木生長(zhǎng)規(guī)律和生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)等[2]。
抽樣調(diào)查技術(shù)也是森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)中應(yīng)用較多的技術(shù)手段,實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以針對(duì)范圍較大的林區(qū)進(jìn)行抽樣調(diào)查,按照統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理劃分森林單元,隨機(jī)抽取森林單元進(jìn)行測(cè)定與分析,預(yù)估整個(gè)森林生長(zhǎng)情況。但是,要想保證抽樣調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性,應(yīng)多抽取一些樣本數(shù)量,合理確定抽樣方案和分析內(nèi)容。此方法可應(yīng)用于森林資源面積、森林資源生長(zhǎng)數(shù)量、森林枯損量和森林土地質(zhì)量等監(jiān)測(cè)領(lǐng)域[3]。
1.3.1 GPS 技術(shù)
全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)可以為地球表面98%的地區(qū)提供準(zhǔn)確的定位、測(cè)速和高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。采取常規(guī)的森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù),不僅會(huì)耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力,觀測(cè)和監(jiān)測(cè)范圍也相對(duì)有限,難以及時(shí)對(duì)森林信息展開動(dòng)態(tài)化搜集。在森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)中引入GPS 技術(shù),可以對(duì)森林系統(tǒng)中復(fù)雜的植被、生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測(cè),獲取最新森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)資料。采取常規(guī)的森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù),林區(qū)的樹葉、枝干等會(huì)對(duì)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響[4]。而使用GPS 技術(shù)展開森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè),可以憑借衛(wèi)星信號(hào)傳遞數(shù)據(jù)信息,在科學(xué)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)下降低森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)難度,確保監(jiān)測(cè)調(diào)查的數(shù)據(jù)信息更加精準(zhǔn)。
1.3.2 GIS 技術(shù)
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)可以獲取森林資源的變化情況,為森林資源管理工作提供真實(shí)的數(shù)據(jù)信息,確保森林資源管理效率[5]。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前生態(tài)環(huán)境來(lái)看,生態(tài)條件呈現(xiàn)持續(xù)變化趨勢(shì),森林資源的總量也較不穩(wěn)定,難以開展全面細(xì)致的評(píng)估。為杜絕對(duì)森林資源的持續(xù)破壞,須借助GIS 技術(shù)手段,嘗試?yán)脠D像技術(shù),完成對(duì)森林資源的動(dòng)態(tài)化把控。GIS 技術(shù)手段可采集森林資源全部資料,支持輸出資源分布圖像內(nèi)容,構(gòu)建3S 數(shù)據(jù)信息庫(kù),整合森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。
1.3.3 RS 技術(shù)
目前,遙感技術(shù)(Remote Sensing,RS)廣泛應(yīng)用于軍事偵察、導(dǎo)彈預(yù)警、軍事測(cè)繪、海洋監(jiān)視、氣象觀測(cè)和毒劑偵檢等領(lǐng)域。將RS 技術(shù)引入森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)中,能夠?qū)ι仲Y源情況等諸多數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測(cè),并且對(duì)森林資源進(jìn)行保護(hù)。RS 技術(shù)還可以與GPS 信息庫(kù)、位置信息等內(nèi)容整合,有效促進(jìn)資源和數(shù)據(jù)信息融合,在整體上強(qiáng)化森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)效率[6]。
森林是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,在進(jìn)行森林資源管理時(shí),需要對(duì)森林資源管轄范圍當(dāng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)化管控,只有全面搜集森林資源信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)森林資源的變化情況,才能制訂出完善的森林保護(hù)策略。借助3S 技術(shù)手段開展森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作,可以對(duì)森林空間開展多角度、細(xì)致化的數(shù)據(jù)信息分析,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳遞與動(dòng)態(tài)化處理。結(jié)合森林資源現(xiàn)實(shí)情況,構(gòu)建信息化森林資源數(shù)據(jù)庫(kù),借助3S技術(shù)手段,可以全方位、精準(zhǔn)化進(jìn)行森林資源數(shù)據(jù)信息的搜索和分析,明確森林資源的布局與構(gòu)成。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)森林資源可以實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源生態(tài)效益的動(dòng)態(tài)分析,如對(duì)優(yōu)化空氣、穩(wěn)固水土、維護(hù)生態(tài)平衡和防風(fēng)固沙等生態(tài)效益進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。在森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)信息支撐下,分析各項(xiàng)資料,明確管轄區(qū)域內(nèi)潛在的環(huán)境問題,為制訂科學(xué)的森林資源保護(hù)戰(zhàn)略奠定數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)[7]。
森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)的主要目的是精準(zhǔn)評(píng)估森林資源,為保護(hù)森林資源提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在開展森林資源管理工作的過(guò)程中,對(duì)森林資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè),及時(shí)把控森林資源分布與生長(zhǎng)情況,為后續(xù)開展森林資源保護(hù)工作奠定良好的數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)。森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,可以對(duì)劃定范圍內(nèi)森林資源的覆蓋率、總面積、林木種類和其他物種信息等內(nèi)容進(jìn)行信息搜集。借助森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù),對(duì)森林資源信息進(jìn)行匯總,全面調(diào)查現(xiàn)有的森林資源和管轄區(qū)域中土地退化程度,對(duì)森林土壤風(fēng)蝕、土壤退化和林木資源消失等情況進(jìn)行把控,有利于對(duì)森林資源開展精準(zhǔn)評(píng)估[8]。在此基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)森林資源的保護(hù),可以結(jié)合森林資源評(píng)估現(xiàn)狀,明確管轄區(qū)域內(nèi)的森林資源布局,提出相應(yīng)的森林資源保護(hù)措施,確保森林資源充分發(fā)揮涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙和優(yōu)化環(huán)境等功能,為區(qū)域環(huán)境保護(hù)助力。
在森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中,需要完善的制度保障,在明確的森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)規(guī)范下,做好各項(xiàng)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作。在應(yīng)用森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí),應(yīng)了解該地區(qū)森林資源生長(zhǎng)情況,結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀,科學(xué)合理地開展森林資源動(dòng)態(tài)化更新調(diào)查。1)設(shè)置專門的森林資源保護(hù)中心,結(jié)合森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)的工作要求,做好工作人員崗位編制的核定工作。為了吸引更多人才,可以適當(dāng)提升薪資水平和福利水平,為森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作奠定基礎(chǔ)。2)落實(shí)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)權(quán)責(zé)。以森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)為森林資源保護(hù)核心任務(wù),定期開展森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作,制訂規(guī)范的森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)流程,定期對(duì)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,確保各項(xiàng)森林調(diào)查監(jiān)測(cè)工作穩(wěn)定落實(shí)。
要想確保森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)的合理性,必須結(jié)合實(shí)際情況,合理選擇森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)手段。傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查方法和現(xiàn)代化的森林資源調(diào)查方法各有優(yōu)勢(shì),可以應(yīng)用到不同的森林環(huán)境調(diào)查中。針對(duì)一些地勢(shì)復(fù)雜的森林環(huán)境,在森林資源不斷變化、極不穩(wěn)定的情況下,使用傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)信息搜集,很難滿足森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作需求,并且效率較低,需要消耗大量人力物力。為了動(dòng)態(tài)把控森林資源的變化情況,可以引入地理信息系統(tǒng)技術(shù),借助圖像技術(shù)來(lái)研究和規(guī)劃森林資源,對(duì)森林資源變化的情況開展動(dòng)態(tài)分析。但一些森林枝繁葉茂,非常適合傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查方式,若使用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),則會(huì)遮擋信號(hào),無(wú)法獲取全面的森林情況,針對(duì)這種情況,應(yīng)選擇傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)方法[9]。
在社會(huì)不斷發(fā)展的當(dāng)下,信息化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滲透到了社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中。為實(shí)現(xiàn)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)與時(shí)俱進(jìn),必須要引入地理信息系統(tǒng)技術(shù)手段,促進(jìn)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)信息化發(fā)展。動(dòng)態(tài)更新森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù),促進(jìn)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)信息化,借助現(xiàn)代化技術(shù)手段,對(duì)森林資源開展全面調(diào)查、搜集、編制和分析。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)地對(duì)相關(guān)管理手段進(jìn)行調(diào)整,確保森林資源結(jié)構(gòu)與功能的健康穩(wěn)定。
當(dāng)前我國(guó)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作發(fā)展不完善,所以要大力引入信息化技術(shù)手段和科學(xué)技術(shù)手段,全面實(shí)施森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)化,以便為森林資源保護(hù)和管理奠定良好的數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ),為林業(yè)部門的工作提供強(qiáng)大技術(shù)保障。將遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)緊密銜接,可以全面、動(dòng)態(tài)地對(duì)森林資源的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行搜集,穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)信息化建設(shè)。
通過(guò)對(duì)龍口南山國(guó)家森林公園的實(shí)際情況分析,在選擇監(jiān)測(cè)計(jì)劃時(shí),注重引入3S 技術(shù),便于森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作順利實(shí)施。3S 技術(shù)的應(yīng)用,提升了森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)效果,通過(guò)森林資源數(shù)據(jù)信息監(jiān)測(cè),制訂森林資源保護(hù)計(jì)劃。該計(jì)劃實(shí)施時(shí)借助全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS),構(gòu)建出了森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)信息搜集,并且通過(guò)數(shù)據(jù)分析的方式,完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息資源的合理采集。
4.2.1 前期森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)
在龍口南山國(guó)家森林公園森林資源基礎(chǔ)情況調(diào)查的過(guò)程中,引入了3S 技術(shù),并且構(gòu)建出了信息化的森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的數(shù)據(jù)信息調(diào)查分析。借助地理信息系統(tǒng)構(gòu)建森林資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)森林資源的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)分析,開展精細(xì)化數(shù)據(jù)信息管控,為森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)提供技術(shù)層次的支持。將森林資源調(diào)查和森林資源保護(hù)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享整合,對(duì)各類森林資源的各項(xiàng)信息進(jìn)行分析[10]。GPS 和RS 可以實(shí)現(xiàn)大面積森林資源有效調(diào)查,并且在實(shí)際開展技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中,完成各類數(shù)據(jù)信息搜集,在實(shí)際開展森林資源基礎(chǔ)情況調(diào)查時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)該森林公園的森林資源動(dòng)態(tài)綜合分析。在該國(guó)家森林公園環(huán)境保護(hù)工作中,構(gòu)建出ArcGIS 林業(yè)數(shù)據(jù)處理信息系統(tǒng),完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息采集工作,并且對(duì)森林公園的基礎(chǔ)情況進(jìn)行了調(diào)查分析[11]。
4.2.2 制訂森林資源經(jīng)濟(jì)采伐計(jì)劃
龍口南山國(guó)家森林公園在2021 年借助ArcGIS 林業(yè)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng),對(duì)國(guó)家森林公園進(jìn)行規(guī)劃。借助信息系統(tǒng)對(duì)森林資源采伐數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,以便于在實(shí)現(xiàn)森林資源保護(hù)的基礎(chǔ)上,展現(xiàn)森林資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。結(jié)合該公園森林資源的實(shí)際情況,對(duì)森林當(dāng)中木材生產(chǎn)區(qū)域開展了覆蓋式分析調(diào)查,對(duì)該森林公園近幾年收購(gòu)?fù)恋氐那闆r進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析,結(jié)合公園自身實(shí)際情況,設(shè)計(jì)蓄積量為58.4 萬(wàn)m3,以便于在實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)效益的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)森林經(jīng)濟(jì)效益。
4.2.3 構(gòu)建森林資源火災(zāi)防控系統(tǒng)
對(duì)龍口南山國(guó)家森林公園來(lái)說(shuō),在火災(zāi)防控的過(guò)程中,可以將輕量小型無(wú)人機(jī)技術(shù)+GIS 技術(shù)有效融入其中,并借助無(wú)人機(jī)技術(shù)手段,完成正射影像,借助采樣點(diǎn)測(cè)量和傾斜攝影采集等諸多工作模式,實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)情況的定期測(cè)點(diǎn)采樣處理,提升火災(zāi)防控效果。將森林資源數(shù)據(jù)信息與森林防火系統(tǒng)進(jìn)行連接,提高了森林資源的防火管控水平,若出現(xiàn)潛在的火災(zāi)安全問題,可以有效地對(duì)出現(xiàn)火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行定位,有針對(duì)性地把控火情,實(shí)施有計(jì)劃的滅火策略。為了不斷強(qiáng)化森林資源保護(hù)部門的工作效率,相關(guān)部門還設(shè)置了小型無(wú)人機(jī)+GIS 應(yīng)用培訓(xùn)課程,為后續(xù)環(huán)境保護(hù)工作開展奠定良好基礎(chǔ)[12]。
森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)的意義重大,森林資源不僅可以涵養(yǎng)水源,而且還可以通過(guò)光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣,改善大氣環(huán)境,凈化當(dāng)?shù)乜諝猓瑴p少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。所以,相關(guān)單位必須要探索出一套完善的森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)體系,借助信息技術(shù),結(jié)合環(huán)境保護(hù)工作的要點(diǎn)和原則,做好森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作,強(qiáng)化森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)技術(shù)。