淺談新技術在資源調查規劃中的應用

顏家莽

【摘 要】本文主要論述了3S和PDA兩種新技術在資源調查規劃中的應用，旨在分析新技術在現階段森林資源調查中體現的優勢及存在的問題，為今后新技術在森林資源調查規劃中的進一步推廣提供一定的理論依據。

【關鍵詞】森林資源；調查規劃；應用

我國森林資源從分布區域、類型及樹種構成方面來看千差萬別，同一樹種的生長條件、密度及年齡結構都是不相同的。因此利用一定的調查方法及手段對森林的類型、樹種的其他各種資源狀況進行分析和整理是十分必要的。我國的森林資源調查根據規模及性質不同分為一類、二類、三類調查。一類森林資源清查又稱為全國森林資源調查，是由國家林業局安排實施的大區性的森林資源清查，一般5年一次，旨在較短的時期內調查全國（省、區）森林資源的質量、數量及消長變化趨勢，從而為制定全國性的林業方針政策及預測森林資源發展趨勢等提供一定的理論依據；二類調查一般由省林業主管部門負責，按林業生產經營管理單位組織調查，每10年一次，調查目的是掌握森林資源現狀與動態，分析林業生產單位的經營活動效果，從而編制或修訂森林經營方案并為開展各種類型的區劃、規劃等提供依據；三類調查又稱為施工設計調查，是林業基層單位為滿足伐區、造林作業、間伐、林分改造設計等而進行的調查，其調查的內容會根據生產需要而異，調查時間也不固定。本文所要討論的森林資源規劃設計調查屬于二類調查，其主要的任務清查森林資源的種類、數量、質量及分布狀況，進一步提出對森林資源培育、利用與保護的有效意見。森林資源規劃的調查成果是更新森林資源檔案、制定采伐限額并進行林業工程規劃設計及資源管理的基礎，同時也是指導和規范森林科學經營的重要理論依據。

在林業改革發展的新形勢下，對森林資源調查規劃提出了新任務和新要求，為了不斷地滿足這些新的發展趨勢，森林調查的相關技術也歷經了不同的發展階段，不斷地更新和發展，從上個世紀50年代效仿前蘇聯編制森林畜施業案，進而是抽樣調查技術、分層抽樣技術，80年代開始隨著計算機技術的廣泛應用，傳統的數據手工統計被計算機所取代，再到航天遙感技術的應用，通過把航空像片、衛星像片與地形圖緊密結合從而直接編制出林業用圖，最后是近年來3S技術及PDA技術的廣泛應用，將森林資源的清查工作推向了定性、定量、快速、準確定位的新階段[1]。

1.3S技術的應用

1.1遙感技術

遙感是一種以應用數學方法、物理手段及地理學規律等作為基礎的綜合性探測技術，具有動態、快速、宏觀及多源等特點，在我國森林資源的監測與管理中起到了非常重要的作用[2]。遙感技術依據標準不同而有不同的類型，依據工作的平臺不同分為地面、航空和航天遙感；依據其電磁波工作的波段不同分為紫外、可見光、紅外及微波遙感。遙感調查技術主要包括圖像處理技術、地面抽樣調查技術、目標解譯標志、建立衛片區判讀技術及數學模型的建立等五大環節。楊燕瓊等利用RST和GIS技術對白云區森林資源現狀進行調查，并用計算機自動分類將廣東省的主要樹種有效地分離出來，總精度達到94.4%。在我國“三北”防護林的建設過程中，利用遙感技術在兩年內清查了占全國總面積達60%的三北地區森林及草原等可再生資源的面積，為國家提供了該地區的森林資源變化情況。

1.2全球定位系統

全球定位系統主要同空間星座、地面監控和用戶設備三大部分組成，主要通過分布在過地心的六個極地軌道面上的24顆衛星所提供的實時地理信息，達到精確定位和導航的目的。目前GPS技術在我國森林資源調查中被逐步地推廣使用，賴家明對GPS技術在森林資源調查中面積測量及定位的應用進行了深入研究，得出了不同外界環境條件對定位精度及面積測量精度的相互關系，為提高森林資源調查的定位和面積測量精度提供一些新的思路及策略。斯欽畢力格利用GPS技術在森林資源清查中測距及定位導航等結果進行了誤差分析，并據此提出了相應的應用范圍。崔立軍等對GPS技術在一類和二類調查及森林管理等方面的應用進行了論述，并對其應用的效益做了對比分析，為GPS在森林資源調查中的有效利用提供了一定的理論依據。

1.3地理信息系統

地理信息系統是集計算機制圖、遙感和數字圖像處理數據庫等多種技術于一體的計算機綜合應用系統，能夠設計和建立森林資源地理信息系統，對森林資源進行科學有效地管理，同時可以大大減少外業調查的工作量，節約調查成本，并可以隨時更新圖像信息和數據，便于掌握森林資源的動態變化情況。牟秋薔主要對GIS空間技術的原理和算法進行了研究，并在此基礎上應用C語言對森林資源二類調查數據管理系統進行開發，從而減輕工作人員的勞動強度，進一步提高工作效率。王福生探討了湖南省基于GIS的森林資源調查及數據庫建設的方法及注意事項。

在過去的幾十年時間中，3S技術在森林資源調查規劃中得到了廣泛地應用，但大多數是單獨的GIS、RS或GPS的應用，有少數做到了兩兩之間的結合，如RS與GPS的結合，可建立三維高次的模型，從而提高RS的幾何校正精度，同時可以將處理后的圖轉存入計算機中，方便在野外選樣地和測控制點。RS和GIS的結合主要應用在GIS中的圖形，對遙感圖像中的地理位置物像進行識別并提取相應信息，對林齡、樹種和土壤厚度等因素的信息獲取具有很大的幫助。3S一體化技術并不是三種技術的簡單相加，而是一種內部有機、系統的結合。因此，該技術還有較大的優勢和較多的潛力沒有充分發揮出來，這也是今后各界研究學者應對其進行拓展的方向。

2.PDA技術

PDA是相對于傳統電腦來說比較輕便、小巧、可移動性強的掌上電腦，PDA在森林資源調查中的應用一方面實現了內業、外業及成果產出的全微機化作業方式，在一定程度上簡化了操作流程，提高了調查的效率和精度。任方喜[3]等利用PDA技術對山東省森林資源進行連續清查，對其使用情況進行研究，分析了該技術的主要功能及存在的問題并提出合理的改進意見，使PDA技術能更好地在森林資源調查中發揮優勢。該技術同時也有一些暫時難以克服的弊端，如PDA技術通常需要和GPS、電腦配套使用，對操作人員的綜合技術能力要求較高，對于基層工作人員來說一時還難以快速掌握這項新技術；PDA中相關的配套軟件還不夠智能化，在一定程度上影響了工作效率；此外，內存較小，在野外連續工作時蓄電池能力不足，數據量大時反應速度慢，容易死機等問題都在一定程度上限制了PDA技術的進一步推廣和應用。

新技術的應用無疑使森林資源的調查工作更加地精準、省時和省力，但這些技術大部分情況下還只是初步的應用，沒有進一步地深入開發利用，且沒有相配套的高效的信息管理系統來有效地收集和處理這些龐大的數據，遠遠不能滿足現如今林業發展的要求，因此要從多方面來配合這些新技術的推廣和應用。在基本滿足對森林資源調查技術要求的基礎上，完善有關森林資源規劃設計的技術標準，充分發揮新技術的優勢，輔以專業的數據分析和模型分析。同時強化森林資源相關數據的檔案管理，及時更新基礎數據、圖面材料及統計表等，建立一定的更新和預測機制。最后要加強基層工作人員的技能培訓，加大基礎設施的投入力度，積極促進產學研結合，培養高素質的現代化森林資源調查監測團隊。 [科]

【參考文獻】

[1]陳溪興.新技術新裝備在上海森林資源調查中的應用[J].華東森林經理，2010，24（2）：49-51.

[2]朱振化，銀曉瑞，章海波，等.基于遙感影像的鄂托克前旗森林資源監測分析[J].內蒙古林業科技，2008，34（3）：28-32.

[3]任方喜，吳可，王森林.PDA在山東省森林資源連續清查中的應用[J].山東林業科技，2012，200（3）：57-62.