淺談新技術(shù)在資源調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用

顏家莽

【摘 要】本文主要論述了3S和PDA兩種新技術(shù)在資源調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用，旨在分析新技術(shù)在現(xiàn)階段森林資源調(diào)查中體現(xiàn)的優(yōu)勢及存在的問題，為今后新技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃中的進(jìn)一步推廣提供一定的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】森林資源；調(diào)查規(guī)劃；應(yīng)用

我國森林資源從分布區(qū)域、類型及樹種構(gòu)成方面來看千差萬別，同一樹種的生長條件、密度及年齡結(jié)構(gòu)都是不相同的。因此利用一定的調(diào)查方法及手段對森林的類型、樹種的其他各種資源狀況進(jìn)行分析和整理是十分必要的。我國的森林資源調(diào)查根據(jù)規(guī)模及性質(zhì)不同分為一類、二類、三類調(diào)查。一類森林資源清查又稱為全國森林資源調(diào)查，是由國家林業(yè)局安排實(shí)施的大區(qū)性的森林資源清查，一般5年一次，旨在較短的時(shí)期內(nèi)調(diào)查全國（省、區(qū)）森林資源的質(zhì)量、數(shù)量及消長變化趨勢，從而為制定全國性的林業(yè)方針政策及預(yù)測森林資源發(fā)展趨勢等提供一定的理論依據(jù)；二類調(diào)查一般由省林業(yè)主管部門負(fù)責(zé)，按林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理單位組織調(diào)查，每10年一次，調(diào)查目的是掌握森林資源現(xiàn)狀與動(dòng)態(tài)，分析林業(yè)生產(chǎn)單位的經(jīng)營活動(dòng)效果，從而編制或修訂森林經(jīng)營方案并為開展各種類型的區(qū)劃、規(guī)劃等提供依據(jù)；三類調(diào)查又稱為施工設(shè)計(jì)調(diào)查，是林業(yè)基層單位為滿足伐區(qū)、造林作業(yè)、間伐、林分改造設(shè)計(jì)等而進(jìn)行的調(diào)查，其調(diào)查的內(nèi)容會(huì)根據(jù)生產(chǎn)需要而異，調(diào)查時(shí)間也不固定。本文所要討論的森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查屬于二類調(diào)查，其主要的任務(wù)清查森林資源的種類、數(shù)量、質(zhì)量及分布狀況，進(jìn)一步提出對森林資源培育、利用與保護(hù)的有效意見。森林資源規(guī)劃的調(diào)查成果是更新森林資源檔案、制定采伐限額并進(jìn)行林業(yè)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)及資源管理的基礎(chǔ)，同時(shí)也是指導(dǎo)和規(guī)范森林科學(xué)經(jīng)營的重要理論依據(jù)。

在林業(yè)改革發(fā)展的新形勢下，對森林資源調(diào)查規(guī)劃提出了新任務(wù)和新要求，為了不斷地滿足這些新的發(fā)展趨勢，森林調(diào)查的相關(guān)技術(shù)也歷經(jīng)了不同的發(fā)展階段，不斷地更新和發(fā)展，從上個(gè)世紀(jì)50年代效仿前蘇聯(lián)編制森林畜施業(yè)案，進(jìn)而是抽樣調(diào)查技術(shù)、分層抽樣技術(shù)，80年代開始隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)手工統(tǒng)計(jì)被計(jì)算機(jī)所取代，再到航天遙感技術(shù)的應(yīng)用，通過把航空像片、衛(wèi)星像片與地形圖緊密結(jié)合從而直接編制出林業(yè)用圖，最后是近年來3S技術(shù)及PDA技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將森林資源的清查工作推向了定性、定量、快速、準(zhǔn)確定位的新階段[1]。

1.3S技術(shù)的應(yīng)用

1.1遙感技術(shù)

遙感是一種以應(yīng)用數(shù)學(xué)方法、物理手段及地理學(xué)規(guī)律等作為基礎(chǔ)的綜合性探測技術(shù)，具有動(dòng)態(tài)、快速、宏觀及多源等特點(diǎn)，在我國森林資源的監(jiān)測與管理中起到了非常重要的作用[2]。遙感技術(shù)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同而有不同的類型，依據(jù)工作的平臺(tái)不同分為地面、航空和航天遙感；依據(jù)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(diào)查技術(shù)主要包括圖像處理技術(shù)、地面抽樣調(diào)查技術(shù)、目標(biāo)解譯標(biāo)志、建立衛(wèi)片區(qū)判讀技術(shù)及數(shù)學(xué)模型的建立等五大環(huán)節(jié)。楊燕瓊等利用RST和GIS技術(shù)對白云區(qū)森林資源現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，并用計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類將廣東省的主要樹種有效地分離出來，總精度達(dá)到94.4%。在我國“三北”防護(hù)林的建設(shè)過程中，利用遙感技術(shù)在兩年內(nèi)清查了占全國總面積達(dá)60%的三北地區(qū)森林及草原等可再生資源的面積，為國家提供了該地區(qū)的森林資源變化情況。

1.2全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)主要同空間星座、地面監(jiān)控和用戶設(shè)備三大部分組成，主要通過分布在過地心的六個(gè)極地軌道面上的24顆衛(wèi)星所提供的實(shí)時(shí)地理信息，達(dá)到精確定位和導(dǎo)航的目的。目前GPS技術(shù)在我國森林資源調(diào)查中被逐步地推廣使用，賴家明對GPS技術(shù)在森林資源調(diào)查中面積測量及定位的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，得出了不同外界環(huán)境條件對定位精度及面積測量精度的相互關(guān)系，為提高森林資源調(diào)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(shù)在森林資源清查中測距及定位導(dǎo)航等結(jié)果進(jìn)行了誤差分析，并據(jù)此提出了相應(yīng)的應(yīng)用范圍。崔立軍等對GPS技術(shù)在一類和二類調(diào)查及森林管理等方面的應(yīng)用進(jìn)行了論述，并對其應(yīng)用的效益做了對比分析，為GPS在森林資源調(diào)查中的有效利用提供了一定的理論依據(jù)。

1.3地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)制圖、遙感和數(shù)字圖像處理數(shù)據(jù)庫等多種技術(shù)于一體的計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用系統(tǒng)，能夠設(shè)計(jì)和建立森林資源地理信息系統(tǒng)，對森林資源進(jìn)行科學(xué)有效地管理，同時(shí)可以大大減少外業(yè)調(diào)查的工作量，節(jié)約調(diào)查成本，并可以隨時(shí)更新圖像信息和數(shù)據(jù)，便于掌握森林資源的動(dòng)態(tài)變化情況。牟秋薔主要對GIS空間技術(shù)的原理和算法進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用C語言對森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，從而減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)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(diào)查及數(shù)據(jù)庫建設(shè)的方法及注意事項(xiàng)。

在過去的幾十年時(shí)間中，3S技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃中得到了廣泛地應(yīng)用，但大多數(shù)是單獨(dú)的GIS、RS或GPS的應(yīng)用，有少數(shù)做到了兩兩之間的結(jié)合，如RS與GPS的結(jié)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(shí)可以將處理后的圖轉(zhuǎn)存入計(jì)算機(jī)中，方便在野外選樣地和測控制點(diǎn)。RS和GIS的結(jié)合主要應(yīng)用在GIS中的圖形，對遙感圖像中的地理位置物像進(jìn)行識別并提取相應(yīng)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(shù)并不是三種技術(shù)的簡單相加，而是一種內(nèi)部有機(jī)、系統(tǒng)的結(jié)合。因此，該技術(shù)還有較大的優(yōu)勢和較多的潛力沒有充分發(fā)揮出來，這也是今后各界研究學(xué)者應(yīng)對其進(jìn)行拓展的方向。

2.PDA技術(shù)

PDA是相對于傳統(tǒng)電腦來說比較輕便、小巧、可移動(dòng)性強(qiáng)的掌上電腦，PDA在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用一方面實(shí)現(xiàn)了內(nèi)業(yè)、外業(yè)及成果產(chǎn)出的全微機(jī)化作業(yè)方式，在一定程度上簡化了操作流程，提高了調(diào)查的效率和精度。任方喜[3]等利用PDA技術(shù)對山東省森林資源進(jìn)行連續(xù)清查，對其使用情況進(jìn)行研究，分析了該技術(shù)的主要功能及存在的問題并提出合理的改進(jìn)意見，使PDA技術(shù)能更好地在森林資源調(diào)查中發(fā)揮優(yōu)勢。該技術(shù)同時(shí)也有一些暫時(shí)難以克服的弊端，如PDA技術(shù)通常需要和GPS、電腦配套使用，對操作人員的綜合技術(shù)能力要求較高，對于基層工作人員來說一時(shí)還難以快速掌握這項(xiàng)新技術(shù)；PDA中相關(guān)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(nèi)存較小，在野外連續(xù)工作時(shí)蓄電池能力不足，數(shù)據(jù)量大時(shí)反應(yīng)速度慢，容易死機(jī)等問題都在一定程度上限制了PDA技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

新技術(shù)的應(yīng)用無疑使森林資源的調(diào)查工作更加地精準(zhǔn)、省時(shí)和省力，但這些技術(shù)大部分情況下還只是初步的應(yīng)用，沒有進(jìn)一步地深入開發(fā)利用，且沒有相配套的高效的信息管理系統(tǒng)來有效地收集和處理這些龐大的數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)如今林業(yè)發(fā)展的要求，因此要從多方面來配合這些新技術(shù)的推廣和應(yīng)用。在基本滿足對森林資源調(diào)查技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，完善有關(guān)森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，充分發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢，輔以專業(yè)的數(shù)據(jù)分析和模型分析。同時(shí)強(qiáng)化森林資源相關(guān)數(shù)據(jù)的檔案管理，及時(shí)更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、圖面材料及統(tǒng)計(jì)表等，建立一定的更新和預(yù)測機(jī)制。最后要加強(qiáng)基層工作人員的技能培訓(xùn)，加大基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度，積極促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，培養(yǎng)高素質(zhì)的現(xiàn)代化森林資源調(diào)查監(jiān)測團(tuán)隊(duì)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳溪興.新技術(shù)新裝備在上海森林資源調(diào)查中的應(yīng)用[J].華東森林經(jīng)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(jiān)測分析[J].內(nèi)蒙古林業(yè)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(xù)清查中的應(yīng)用[J].山東林業(yè)科技，2012，200（3）：57-62.