林業調查規劃設計中“3S”技術的實際應用

廖運武

(云南省林業調查規劃院大理分院，云南 大理 671000)

20世紀90年代以來，我國對于林業資源的重視程度就在不斷提高，圍繞著林業資源生產及保護出臺了各種政策，制定了一系列舉措，逐步營造起了一個良好林業生產環境。在各級政府大力支持下，3S技術已經有了一定時間的應用，在深化森林調查當中發揮著重要作用。但是，從實際應用上來看，由于對技術應用重視程度不夠等影響，3S技術對于森林資源信息的全方位調查上并不能做到有效覆蓋，3S技術內在的作用自然也無法表現出來。在新的發展形勢下，對于3S技術需要進行更加深入的研究與認識，以此更好的服務于森林資源數據信息的調查與采集，進而通過3S技術形成一個更加精準全面的數據信息庫，對于從根本上保障森林資源調查工作的開展具有重要意義。

1 “3S”技術的主要內容

1.1 RS遙感技術

當前針對地球環境及資源信息進行的各種監測當中，遙感技術的應用非常廣泛，對于森林調查的影響更為明顯，依托于應用成熟的遙感技術，可以實現對不同類型森林資源信息的有效獲取與全面整合[1]。當前，遙感技術的應用范圍越來越廣泛，在資源信息的獲取上更加便捷。同時，該技術在應用上表現出了較為明顯的成本優勢，在具體應用上能夠有效克服外界其他因素的影響，確保了相關數據信息的可靠性與真實性。

1.2 GNSS定位技術

GNSS定位技術是一種利用衛星電磁波載波相位測距碼進行偽距測量原理的全球性定位、授時系統，自從第一個GNSS系統美國GPS誕生以來，就有著廣泛的應用，實際積累的應用經驗也非常多，目前借助于美國GPS、俄羅斯GLONASS系統及中國北斗系統可以對目標從三維層面上進行高精度定位，結合以往所使用的定位技術比較可以得出，該技術的定位精度更高，誤差可控，性能穩定。同時，在導航衛星全球組網覆蓋的支持下，導航定位技術能夠做到定位信息輸出的可持續性，這樣更有助于對目標對象進行更好的數據信息分析，對于動態性把握目標對象的基本情況具有重要意義，這也是GNSS技術在當前導航系統當中有著廣泛而深入應用的原因所在。在當前各地開展的森林資源調查當中，通過GNSS技術可以森林調查樣地定位、森林資源區劃圖班邊界、重點保護動植物棲息地等對實現不同精度等級的空間位置信息采集，可以對林地邊界范圍進行更加精準的把握，涉及林地工程建設、營造林規劃，提供更加精準的放樣支持。和RS遙感技術一并進行應用，還可以對森林生產當中常見的病蟲害進行有效摸排，從而實現對資源量的合理確認。通過與GIS技術的有效融合性應用，能夠建立起一套非常好的森林資源管理系統。

1.3 GIS技術

GIS即地理信息系統，是一種依托數據庫、圖形拓撲理論、計算機制圖學，具備空間數據管理，空間數據查詢，空間數據分析，空間數據可視化表達的計算機應用系統。隨著計算機技術的進步及GIS功能算法的成熟，GIS自20世紀90年代起在我國林業調查規劃中被大量應用。作為一種理論性與綜合程序性非常明顯的技術系統，借助于GIS技術能夠對自然空間當中的數據信息進行有效分析與科學管理，從而滿足決策層數據信息等方面的支持[2]。在當前開展森林資源調查過程當中，通過對GIS技術的應用，建立一個完整的信息管理系統，對森林資源及監測對象從空間位置、管理屬性、自然屬性進行統一的管理，如邊界范圍、權屬、林種、地類、立地條件等，從而讓森林資源信息的采集管理包含的內容更加豐富，這對于全面性、系統性、綜合性對森林資源當中的因素進行分析具有重要幫助作用，從而滿足了不同地區對森林資源進行高效利用與科學管理的基本需要。

2 “3S”技術在森林資源調查規劃中的具體應用

黨的十九大以來，我國針對森林資源的保護力度不斷加大，尤其是在全面協調可持續發展理念推動下，圍繞著森林資源調查等的相關工作不斷深化，以往的森林資源調查等已經無法滿足實際需要，這更加凸顯了3S技術在森林資源調查規劃當中深層次應用的重要性。現將3S技術在森林資源調查規劃當中的具體應用分析如下：

2.1 在森林資源調查及監測工作當中的應用

在綠色發展、生態優先理念推動下，各級政府對于森林資源的重視程度不斷提高，各種針對性的保護措施不斷出臺，我國森林管理整體水平有了顯著提升，從宏觀層面來看，森林資源已經和環境保護、資源開發等實現了綜合性的融合，形成了一個更加科學完善的監測與管理系統。借助于森林資源監測與管理系統，如全國正在使用的森林資源管理一張圖年度更新系統，可以綜合森林資源調查及森林資源監測銷長動態。作為森林資源調查和監測的基本數據支撐，衛星遙感影像數據提供了初步影像判讀和分析的空間數據基礎，最常見的數據資料類型有早期的SPOT衛星(HRV數據)、NOAA衛星(AVHRR數據)、LANDSAT衛星(MSS、TM數據)等、近年來有WorldView系列、高分衛星系列、資源衛星系列。GNSS系統以高精度單點定位手持終端機、載波相位差分(RTK)終端機作為位置獲取，軌跡采集，目標導航的現地空間位置信息獲取手段，在GIS技術的支撐下，利用GIS的空間分析工具，實現對各種柵格和矢量數據信息的規范化處理、空間分析、資源專題制圖，這樣所形成的森林資源監測系統會更具有綜合性[3]。以某地林業調查為例，自2014年以來該地借助于高分系列衛星、資源系列衛星，實現對該地森林資源以全色2 m空間分辨率及多光譜5.8 m空間分辨率的有效監測，同時利用衛星導航定位終端以及GIS軟件，進而支持了該地森林資源一類清查、二類和三類森林資源調查、森林資源年度變化監測等工作，一類清查及二類森林資源調查從以往大面積調查監測需要數年的工作，縮短至幾個月完成。實現了該地森林資源數據及監測工作的數字化、精細化，并提高了調查監測數據的生產效率及時效性。因此，基于3S技術的森林資源監測管理系統已經成為國土空間規劃利用中森林資源調查規劃的重要技術手段。RS遙感技術可以對森林資源比較詳細的觀測影像數據進行全面采集，這些數據信息能夠隨著時間的不斷變化而實現有效更新完善。通過GNSS技術可以對森林資源當中的調查監測對象實現精準定位，采集高精度空間位置數據。依托于GIS系統能夠對RS遙感技術獲取到的數據、GNSS定位采集信息進行全面分析，從而更好的保障了森林資源動態監測系統的綜合性、成效性，對于深化森林資源管理及動態監測工作具有重要影響。

2.2 在森林火災及病蟲害監測當中的應用

通過3S技術的應用，可以對森林火災等進行全方位的監測，提高了森林災害等的應對能力，同時，還可以通過應用3S技術對火災等發生后森林資源實際恢復情況進行動態性監測，進而做出科學的評估。專業技術人員通過對評估結果的分析，可以從不同層面進行人工干預，這樣可以幫助受災的森林資源更好更快的恢復。在森林火災監測當中，通過應用RS遙感技術，可以對森林資源不同方面的信息源進行全面獲取，而借助于GPS技術則能夠對實際起火的位置進行精準確定，定位信息能夠與系統內部實現有效共享應用。通過GIS技術的科學應用，可以讓森林管理人員對災情進行全面了解，從而做出正確的決定實現對火情的有效控制，這樣可以對火災影響范圍進行最大化防控。一旦出現了突發性的火災，通過應用3S技術，可以讓森林現有的管理人員對火災基本情況進行快速了解，并綜合其他先進技術，可以實現對火情的精準把握，這樣可以更好地圍繞著火情防控制定相關應急救援措施。如果森林出現了病蟲害問題，樹木的枝葉等都會受到一定程度的影響，最終會影響到葉片的光譜反射率，這種情況下通過監測系統所反饋出來的數據就會與以往發生明顯不同的變化，通過對數據變化情況的分析，可以對病蟲害的危害范圍等做出精準判斷，而且還可以通過應用GPS技術對病蟲害集中高發區進行科學把握。

2.3 在繪制專題圖及清查資源方面的應用

我國是一個森林資源大國，在改革開放這些年當中，圍繞著森林資源進行的二類調查主要是依托地形圖等基礎資料進行外業區劃、尋找地物等，對森林資源進行專題圖進行繪制，主要是通過手工的方式進行。通過將3S技術應用到森林資源調查規劃當中，對于專題圖的繪制則發生了明顯改變，實際的繪制工作更多是通過計算機技術進行，通過RS遙感技術對數據信息進行采集，這樣就能夠確保數據信息的動態性。隨著地方對森林資源重視程度的提高，在某地森林資源調查規劃當中，大力使用了RS遙感技術，將獲取到的影像資料對原有的航片進行代替，通過這些高清晰的影像資料可以對森林資源進行更為科學的分類，對森林區域進行更加科學的規劃等，這些對于最終高質量的完成專題圖繪制及資源清查都有著重要意義。

3 結束語

綜上所述，對森林資源調查規劃設計當中3S技術的應用進行了全面分析。從RS遙感技術、GIS技術等層面對3S技術的內涵進行了介紹，從而明確了3S技術應用的復雜性，進而對3S技術在森林資源調查規劃設計當中的具體應用進行了剖析，這對于新時期更好的推動森林資源的保護、管理、開發等具有重要意義。