3S技術在林業信息化中的應用

宗有生

摘 要：3S是全球定位系統（Global Positioning Systems，GPS）、地理信息系統（Geography Information Systems，GIS）、遙感技術（Remote Sensing，RS）3種技術的統稱，是林業信息化中用于數據采集、獲取和分析的重要技術。文章主要論訴3S技術在林業信息化中的應用。

關鍵詞：GPS；GIS；RS；林業

1 地理信息系統

1.1 地理信息系統定義

地理信息系統是指在計算機硬件和軟件系統的支持下，采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據的一種技術系統。

1.2 GIS技術在林業中的應用

所謂地理信息系統（Geographic Information System 簡稱GIS），它是在二十世紀中期興起的一門學科。目前，在我國有部分學者將目光投向GIS技術與森林資源管理有機結合的研究。

現在，在數字化林相專題圖的建立中，大部分的應用研究都可以通過通用的GIS軟件（Mapinfo，ARC/Info，MapGIS，ViewGIS等）達到目的， 這樣在形成動態資源專題圖的同時，還可以利用森林資源的高產栽培措施結合動態監測，使經營決策方案更加科學。

現代林業要求我們要將森林經營逐步轉變為高度集約經營。通過結合GIS技術與森林經營優化決策模型，可以綜合分析對比空間數據與屬性數據，進而以可視化的方式表現出優化決策的成果。

GIS技術用于森林防火中有很多傳統林業不具備的優勢。國家林業局林業規劃院在90年代研制出“林火管理GIS”，各省、市也著手構建森林防火GIS。目前，黑龍江省在2003年建立的森林防火GIS因其科學性、實用性一直在被沿用；東北林業大學對大興安嶺地區的森林防火工作做了系統的分析，也開發了基于GIS的“林火數據庫與輔助決策系統”。

在預測預報森林病蟲防治的時候我們同樣可以利用GIS的空間分析技術。病蟲害是有一定發生和發展規律的，根據這些搜集到的歷史數據對比環境生態因子的關系，再利用病蟲害專家的專業知識，就可以將病蟲害預測預報模型建立出來。在對森林病蟲害災情進行評估的時候同樣可以用到GIS技術，進而利用這些數據制成損失分布圖和損失報告。利用GIS進行決策支持有很多優點，是預測預報森林病蟲防治、制定治理措施和確定到達災區的最佳路徑。

2 全球定位系統

2.1 全球定位系統定義

全球衛星定位系統是指利用GPS定位衛星，在全球范圍內實時進行定位、導航的系統，簡稱GPS。

2.2 GPS在林業中的應用

在為地球表面提供定位、導航和測繪等服務的時候，可以利用分布于外層空間的多顆衛星實現這一目的，這就是GPS定位技術。手持GPS定位導航儀有很多功能，包括定位、測距、測速和導向等。利用手持GPS進行省固、局固監測樣地初設與復位時，只需輸入坐標，不需要引點引線，而且位置準確、效率高，復位率達100%。在我國國家一類清查中，黑龍江等省復位測定時利用手持GPS將工作效率提高8倍，定位的誤差在7米之內。使用GPS定位導航儀可以研究野生樹種的生長地點和區域，將野生樹種生長地點定位儲存后，可以研究這一區域某樹種的分布，根據地貌、濕度、地理位置等條件可以掌握這些樹種的生存條件，同時還可以對該林區整個生態系統的不同組成分布進行研究。當人們需要某一特定區域內樹種的分布圖時，首先要將這一樹種的分布區域最寬兩點定位，利用GPS定位導航儀計算出這一區域的寬度，再通過已經測出的數據計算出面積。這樣，就能把所有樹種的數據記錄下來并描繪成圖。將GPS的導航功能應用到森林資源一類調查中，只需要將固定樣地的坐標輸入進去，GPS接收機就可以引導調查人員到達樣地。這樣在提高了速度和精度的同時，還能將明標改成暗標。在森林資源二類調查中，利用GPS把調查的樣本單元落實到地面上進行測量和調查可以更加方便、快速、高效。同時，在GPS 接收機中儲存的調查數據還可直接形成數據庫，有利于數據的匯總統計。

3 衛星遙感技術

3.1 衛星遙感技術定義

衛星遙感技術簡稱RS，是綜合性的科學技術，集中電子、光學、空間、計算機通信和地學等成就，是3S（RS、GIS、GPS）技術的主要組成部分。遙感技術是指從遠距離、高空，外層空間平臺，利用可見光、紅外、微波等儀器，利用攝影或掃描、信息感應、傳輸和處理，識別地面物質性質或運動狀態的技術系統。

3.2 衛星遙感技術在林業中應用

RS是一種無損測試技術，其特點是快速、宏觀、客觀、大面積、無破壞性。除此之外，還能快速、實時的獲取空間信息并進行分析。將其用在林業信息化中對森林病蟲害進行監測研究，具有很多常規方法不可比擬的優越性。森林病蟲害有很多種類，不同的森林病蟲害危害部位各不相同。利用RS技術，可以根據在遙感數字圖像上記錄的光譜反射率的差異，對圖像進行增強處理和模式識別，并通過專家系統和GIS的支持，監測森林病蟲害。通過遙感監測技術可以大范圍的實時性的監測蟲害動態，并在特定的生態系統中監測有害生物災變的動態，并進而了解受害區域的分布以及危害程度的發展趨勢，從宏觀層次制定有效科學的防治和管理措施。

4 結束語

3S技術中，RS能夠迅速的獲取大范圍信息，GPS能夠準確獲取具體定位信息，GIS能對RS和GPS的信息迅速作出反應，并進行綜合管理。“3S”技術的同步應用，不僅能減少沒必要的資源消耗，還可以大大降生產成本，提高了林業生產率，逐步將林業粗放的經營方式變為精準經營，促進森林資源的信息化管理。

參考文獻

[1]梁林峰.手持式GPS在林業調查中的應用[J].熱帶林業，2005.

[2]何楚林.計算機編繪林業地圖的技術方法研究[D].河南農業大學，2010.

[3]胡著智，王惠麟.遙感技術與地學應用[Z].

[4]武剛，盧澤陽，呂洪利.森林資源管理信息基礎建設[C].北京：林業大學學報，2001.