通過實(shí)現(xiàn)“3S”同步，提升林業(yè)外業(yè)精度

劉鵬

（湖北省大冶市林鵬林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 湖北黃石 435100）

通過實(shí)現(xiàn)“3S”同步，提升林業(yè)外業(yè)精度

劉鵬

（湖北省大冶市林鵬林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 湖北黃石 435100）

數(shù)字林業(yè)是數(shù)字地球的一個組成部分，它是實(shí)現(xiàn)森林資源與環(huán)境健康的重要手段，只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，這是“3S”技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，也是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法之一。“3S”技術(shù)的是獲取空間數(shù)據(jù)源，特別是那些具有良好目前的趨勢的資源，必要的精度，合理密度地圖數(shù)據(jù)的自動采集，處理，制圖和分析。在本文中，以GIS，RS，GPS和集成技術(shù)“3S”為主的生產(chǎn)計(jì)劃和更新的目標(biāo)，把數(shù)字地圖的底圖當(dāng)成林業(yè)的一個工具，以現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的手段，林業(yè)地圖自動更新的數(shù)字，目前趨勢來恢復(fù)映射。多元數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)的特征之間存在結(jié)構(gòu)性的差異，本文采用了多種相關(guān)的硬件和軟件，充分發(fā)揮其各種功能利用遙感圖像處理軟件ERDAS，實(shí)現(xiàn)了三維圖形的開發(fā)。

同步“3S”技術(shù)；提升外業(yè)精度

引言

“3S”技術(shù)說明白其實(shí)就是地理信息系統(tǒng)（Geographical information System GIS）、英文遙感技術(shù)（Remote Sensing RS）和全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System GPS）這三種的技術(shù)名詞中每一個單詞開始的字母的統(tǒng)稱。這三種技術(shù)在“3S”技術(shù)體系中都扮演著互不相同卻同等重要的角色，而且它們都具有天生的優(yōu)勢，那就是各自都有互補(bǔ)性，信息提取、收集的主力一般都是遙感技術(shù)；全球定位系統(tǒng)是一個遙感的照片（圖像），并提取給出的坐標(biāo)信息來定位，使他們能夠通過“電子地形圖”被嵌套；地理信息系統(tǒng)是信息的“管家”。林業(yè)信息，為實(shí)現(xiàn)一個大目標(biāo)，在新的數(shù)字林業(yè)正常的指導(dǎo)下，他們自然“同步到”一起來。我們只是在實(shí)踐中摸索工作，以如何提升我們的林業(yè)產(chǎn)業(yè)測量精度，從而找到它們之間同步的起點(diǎn)。

1 有關(guān)造林的實(shí)績核查方面的步驟

作為林業(yè)工作者，我們經(jīng)常深入到一個陌生的區(qū)域造林績效審計(jì)，使用傳統(tǒng)地形圖，以確定綠化用地位置的手段，這已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)新形式的現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的需要，使得技術(shù)人員需要創(chuàng)新思維，以找到一個更合適的方式來提高驗(yàn)證效率。在這里，本文通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的過程中，與大家分享一點(diǎn)點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。下面是幾個步驟：①將GPS、GIS和RS的地理坐標(biāo)的信息統(tǒng)一打包起來；接著將待核查的地塊（造林小班）利用GIS技術(shù)生成一個名為SHP的文件；然后把電腦和GPS一起連接起來；②把RS和SHP文件復(fù)制到GPS指定的文件夾下；當(dāng)?shù)酵獠苛謽I(yè)工作環(huán)境中的時候，當(dāng)衛(wèi)星接收正確的情況下點(diǎn)開GPS中GIS的數(shù)據(jù)來進(jìn)行采集系統(tǒng)；③在樣式、圖像的管理模塊中尋找到需要粘貼的SHP的文件添加成功后，就能夠進(jìn)入地圖的收集窗口了；④使用地圖管理模塊來定位當(dāng)前所在的地理位置；⑤通過軌跡導(dǎo)航或?qū)c(diǎn)導(dǎo)航，就能夠每時每刻地找到需要待核查的地塊（造林小班）。在日常工作生活中，就這樣利用GPS的定位功能，可以快速定位，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)地，參照RS圖對其中的重點(diǎn)地段開展現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的活動，實(shí)現(xiàn)“便、準(zhǔn)、快”地進(jìn)行造林實(shí)績的核查。

2 對于目前林地現(xiàn)狀的調(diào)查方案

林地征占用的調(diào)查，例如，在不得不進(jìn)行特別調(diào)查的現(xiàn)場地塊上，用紙質(zhì)圖紙進(jìn)劃區(qū)劃小班后，再通過掃描傳送到員工的計(jì)算機(jī)中進(jìn)行矢量化處理，這就無形中增加了調(diào)查的時間，提高了運(yùn)營成本。現(xiàn)在我們將“3S”同步起來，就可以大大減少外業(yè)的工作量，從而提高了內(nèi)外業(yè)的工作效率。具體步驟為：①將GIS、GPS和RS的地理坐標(biāo)的信息統(tǒng)一打包起來；接著再把業(yè)主所在單位提供的相同地理坐標(biāo)的信息用地紅線圖標(biāo)記，使用GIS轉(zhuǎn)換成SHP文件；②使GPS和電腦一起連接起來；接著把公益林?jǐn)?shù)據(jù)庫、古樹分布數(shù)據(jù)庫、林保數(shù)據(jù)庫、業(yè)主提供轉(zhuǎn)換的SHP文件等重點(diǎn)數(shù)據(jù)粘貼到GPS指定的文件夾下；③處于外業(yè)工作的環(huán)境中，當(dāng)衛(wèi)星接收正確的情況下點(diǎn)開GPS中GIS的數(shù)據(jù)來進(jìn)行采集系統(tǒng)；接著在圖像管理的模塊中發(fā)現(xiàn)需要粘貼的相關(guān)數(shù)據(jù)庫文件并且在添加成功之后，就能夠進(jìn)入地圖的收集窗口了；④使用地圖的管理模塊來定位當(dāng)前所處的位置；⑤按照外業(yè)調(diào)查的工作要求，快速開展外業(yè)的調(diào)查工作，這可以把第一手的信息情況（面積大小、森林資源狀況和位置等）都可以實(shí)時表達(dá)出來；⑥再把GPS所收集的數(shù)據(jù)，使用輸出管理的模塊把它導(dǎo)出成SHP的文件；⑦在電腦的幫助下，把數(shù)據(jù)傳導(dǎo)到GIS中，使用RS開展后期處理之后，就能夠立刻呈現(xiàn)林地現(xiàn)狀的調(diào)查結(jié)果。通過把“3S”技術(shù)有機(jī)結(jié)合的使用，能夠有效降低調(diào)查的成本，實(shí)現(xiàn)“高效、精準(zhǔn)”完成林地的專項(xiàng)調(diào)查。

“3S”技術(shù)還可以應(yīng)用于現(xiàn)代林業(yè)，這里僅僅是實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮出作用的一角。就目前而言，它被廣泛應(yīng)用于森林資源信息管理，分類森林經(jīng)營管理，天然林保護(hù)工程管理的管理和封山育林，森林采伐限額管理，森林結(jié)構(gòu)調(diào)整，細(xì)化和速生豐產(chǎn)林種植和重新造林管理，森林病蟲鼠害的監(jiān)測，森林火災(zāi)監(jiān)測和林權(quán)管理，這要求林業(yè)工程技術(shù)人員一起發(fā)掘自己的潛能，來為數(shù)字林業(yè)建設(shè)打好良好基礎(chǔ)，使林業(yè)信息化能更好地服務(wù)當(dāng)前現(xiàn)代林業(yè)的生態(tài)效益需求。

3 森林蓄積遙感定量估測的方法及原理

積累原理量的定量估計(jì)是已知的數(shù)據(jù)用來創(chuàng)建和解決問題之間的方法，很容易確定關(guān)系模型音量和測量的因素，然后用這個模型來估算積累未知的土地數(shù)量。其中有兩個關(guān)鍵問題：①容易確定的確定因素，我們必須首先確保它很容易提取和措施，并確保其是密切相關(guān)的量的積累；②確定這個數(shù)額因子和累積型，不僅一個整齊的形式，但也能確保它有適當(dāng)?shù)墓烙?jì)精度之間的關(guān)系。

在眾多蓄積量的測定方法中，有更多的實(shí)用視覺的方法，所述點(diǎn)采樣方法，立卷表的方法，該平均木塔里夫方法和植物采樣。上述方法可以歸納為兩種方式：①純粹的基礎(chǔ)工作；②估算累積航拍照片的組合。使用通常用于選擇一個樣訂貨航空航天數(shù)據(jù)和航空信息相結(jié)合的航空航天材料兩階段抽樣方法出現(xiàn)后產(chǎn)生的航空航天遙感數(shù)據(jù)。80年代以來，學(xué)者們開始研究直接利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)來估計(jì)積累。它們被重新建立與數(shù)據(jù)圖方法的基礎(chǔ)上的分類的關(guān)系。1989年美國MCGOWIN和Larson公司也進(jìn)行了估算累積試驗(yàn)量，在100平方英里東南阿拉巴馬州森林五個縣進(jìn)行調(diào)查，首先利用衛(wèi)星影像測量18個不同類型的土地和森林面積，然后用蓄積量的采樣方法獲得數(shù)據(jù)。計(jì)算各種類型的松木和闊葉木材，建立平均體積。測試結(jié)果表明，該計(jì)算方法比以前在美國南部的傳統(tǒng)方法精確到之前實(shí)施。在圖上的用估計(jì)方法進(jìn)行位置測量，利用經(jīng)過處理過的衛(wèi)星圖像的不同和色差值來測定積累參數(shù)，并重復(fù)建立多元回歸來估計(jì)的關(guān)系測量累計(jì)量，使用衛(wèi)星來獲得更多信息，直接參與量估計(jì)會減少基礎(chǔ)工作，以增加當(dāng)?shù)毓烙?jì)的可靠性。

目前，國家的森林資源的評估工作，從20世紀(jì)50年代以來，一般采用都是目測加部分實(shí)側(cè)的方法；自20世紀(jì)60年代以來，都采用分層抽樣的方法，用航空的像片作為野外手圖和分層依據(jù)；從20世紀(jì)70年代開始，開始慢慢建立起了連續(xù)的清查體系，自70年代后期開始，航天的遙感技術(shù)開始慢慢被引入的林業(yè)；自20世紀(jì)80年代開始，通過對比，開始研究了用航天地面樣地和遙感數(shù)據(jù)結(jié)合的方法，用地面、航空、航天樣地結(jié)合以及單純用航空的數(shù)據(jù)與地面相結(jié)合等方式之間的精度和成本，得出了地面與航天資料互相結(jié)合的方法的效率最高，而且他的費(fèi)用更少，造價更低，成本更低，并慢慢開始把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到航天遙感數(shù)據(jù)，并且把它應(yīng)用于森林資源的探索和調(diào)查中去。而從20世紀(jì)90年代開始，開始對“3S”一體化的問題進(jìn)行更為深層次的研究。

4 結(jié)束語

近些年來，在林業(yè)外業(yè)的產(chǎn)業(yè)調(diào)查中，“3S”技術(shù)已廣泛應(yīng)用，能夠獲得巨大的優(yōu)勢，可以促進(jìn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)調(diào)查工作的進(jìn)展，發(fā)揮林業(yè)行業(yè)內(nèi)外調(diào)查不可替代的作用。發(fā)展和推廣“3S”技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以促進(jìn)林業(yè)外業(yè)的發(fā)展，更能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

[1]楊良.3S技術(shù)在森林資源二類調(diào)查的具體體現(xiàn)及影響[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（18）.

[2]閆莉，胡鐵柱，胡崇然.3S集成技術(shù)在林業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2015（10）.

[3]王 冰.3S技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2014（04）.

TP274

A

1004-7344（2016）09-0205-02

2016-3-10

劉鵬（1993-），男，助理工程師，大專，主要從事林業(yè)調(diào)查工作。