淺談森林資源調查監測技術及其環境保護作用

陳華

摘要：通過梳理相關文獻總結森林資源調查監測中常用的地理信息系統、全球定位與遙感技術。在對上述森林資源調查監測技術進行簡要介紹的基礎上論述其在監測森林資源數量消長、森林環境質量變化及森林火災預警等方面的作用，旨在為森林資源管理及環境保護提供思路。

關鍵詞：森林資源;調查監測技術;環境保護

一、森林資源調查監測技術

（一）地理信息系統（Geographic Information System，GIS）

地理信息系統，是以地理空間數據庫為基礎，對相關數據進行采集、管理、分析的計算機技術系統，其可以從時間與空間兩大維度對森林資源進行連續觀測、調查分析，將森林分布情況轉化為三維可視模型，借助圖像重疊技術、數據分析技術、計算機輔助軟件及成像軟件精準區劃森林邊界，全面采集森林資源信息，可為森林資源規劃、森林資源開發利用提供決策依據[1]。

地理信息系統在森林資源調查監測中的應用主要體現在三個方面：①在森林資源檔案管理中，借助地理信息系統整合圖形庫與數據庫，以小班為基本單位、綜合運用臺賬資料、林木生長模型等對森林圖形數據、屬性數據進行更新，實現數據一體化查詢并對森林資源統計報表、圖形進行自動化輸出，可為森林資源清查提供便利;②在森林結構調整中，利用地理信息系統規劃林種、樹種及年齡結構，既可以落實造林綠化要求，又能切實優化林分結構，更好地發揮森林生態系統服務功能;③在森林相關政策研究中應用地理信息系統，可以實現森林作業申請、審核、批準等工作的自動化與智能化，保證森林政策的科學性與適宜性，進而將森林政策轉化為切實可行的森林資源保護與開發方案。

（二）全球定位系統（Global Positioning System，GPS）

全球定位系統是由空間衛星、地面控制和用戶設備等三部分構成的衛星導航與定位系統。傳統調查監測方式以人工工作為主，森林資源具有一定的特殊性，分布密集的樹木會影響人為判斷，不能保證信息采集的全面性與客觀性。通過對監測站的科學布局與設施的不斷完善，全球定位系統可進行實時定位、勘界、收集矢量數據，有效縮短森林資源調查監測周期，提高監測的準確性。

全球定位系統在森林資源調查監測中的優勢為：其一，觀測站之間無需通視，只需要保證觀測站上空開闊、觀測站周邊無信號干擾即可，能夠顯著增強像控點選擇、布局的靈活性，有利于拓寬森林資源調查監測范圍;其二，可支持連續性、實時動態性及全天候森林資源調查監測工作，保證通過森林資源調查監測可以了解森林資源消長時序特點，提升調查監測結果的實用價值;其三，高精度三維定位，可以更為精準地獲取森林資源三維坐標信息;其四，觀測時間較短，在20km范圍的短基線內，僅需要五分鐘便可獲取所需的調查監測信息;其五，自動化程度較高，相關儀器設備技術趨向成熟，具有操作便捷的顯著優勢。

（三）遙感技術（Remote Sensing，RS）

遙感技術是指利用傳感器接收來自地球表層各類地物的電磁波信息，并通過對這些信息進行掃描、攝影、傳輸和處理，從而獲得地表各類地物信息技術。遙感技術可通過空間傳感器、地面控制中心、信息傳輸系統、地面傳感器等的聯動，快速處理地面森林資源的信息，在與地面調查相互驗證后，遙感技術獲取的森林資源數據準確率可達95%以上[2]。

遙感技術在森林資源分類中較為常用，其自身帶有決策樹分類功能，在森林資源數據分析上不局限于單一的計算方式、模型公式或決策規則，而是采用分級形式、借助不同的標準對森林資源類別進行劃分。如在林地與非林地劃分中，以植被指數、輔助變化指數、DEM變量組作為訓練樣本，采用交點計算公式統計訓練樣本光譜均值變化與光譜值、頻率之間的關系，以統計分析結果為依據確定林地與非林地之間的最佳分類界點。按照上述方法及流程，綜合基于遙感技術的外業樣本數據進一步劃分針葉林、針闊混交林、闊葉林等，可生成這個地區內的森林資源分類圖，既能夠充分發揮遙感數據豐富的光譜特征優勢，還可以融合多項參數提升森林資源分類精度。

二、森林資源調查監測技術在環境保護中的作用

（一）監測森林環境質量變化情況

隨著時間的推移、氣候的變化及人為活動的影響，森林環境質量也會隨之變化。上述森林資源調查監測技術可以構建較為完善的監測與保護一體化系統，設置在林區的傳感器可實時傳輸林區溫濕度、污染物濃度等數據;空間傳感器可定期了解森林資源各項污染指標數據、了解森林資源覆蓋率情況、識別污染物擴散及輻射趨勢等，可以形成林區地面數據與空間圖像。林業規劃及管理人員以森林環境承載力、現有森林資源為依據細化林區規劃、防治林區污染、改善林木結構分布，可以為維持森林環境衛生情況、保證林木長勢良好，進而為提升森林資源質量提供保障。

（二）監測森林資源數量消長情況

計算森林面積是森林環境保護的先決條件。運用森林資源調查監測技術可以保證森林面積計算的科學性、準確性與客觀性。同時，在上述技術基礎上結合森林區域歷史資料可以動態化模擬森林面積未來擴大或縮小趨勢，進一步識別人類開發活動對森林生態環境、森林資源的影響程度。相關林業管理人員結合監測及計算結果制定相應的森林面積保持、森林資源破壞行為約束措施，可以強化環境保護力度，保證精準施策[3]。

（三）森林火災自動化預警

森林火災會破壞森林生態系統穩定性及自我調節能力，降低森林資源儲備量。利用森林資源調查監測技術可以分析并預測森林資源異常發熱點、植被指數、森林火災擴散范圍及破壞程度等，在森林火災高發期間加強對人類活動、易著火點的監測與管控可以有效遏制森林火災的發生;當森林火災發生時也可通過調查監測技術手段快速定位著火點、緊急組織滅火及火災救援，可在最大程度上降低森林火災破壞力，對于環境保護意義重大。

三、結束語

當前我國應用廣泛的森林資源調查監測技術主要包括地理信息系統、全球定位系統及遙感技術。將其應用于環境保護中可實現對森林資源數量和質量的動態化、跟蹤式監測，全面地反映森林資源變化趨勢，以此為林區規劃與森林生態環境治理提供依據。同時，運用森林資源調查監測技術可以實現森林火災自動化預警，進而提高森林火災預防和撲救效率，促進森林資源管理朝科學化、精準化發展。

參考文獻

[1]梁莉玲.試論森林資源調查監測技術對環境保護的作用[J].南方農業，2021，15（09）：106-107.

[2]明鳴，鄒建成.遙感技術在林業監測中的應用[J].農業與技術，2020，40（23）：70-72.

[3]李長偉.提高森林資源監測工作效率和實用性的探索[J].現代園藝，2021，44（07）：195-196.