3S技術(shù)在林業(yè)工作中的推廣應(yīng)用

張磊

摘要 隨著計算機的普及和現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，GIS（地理信息系統(tǒng)）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和遙感（RS）技術(shù)在林業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。以電子計算機為核心的“3S集成”技術(shù)發(fā)展迅速，可廣泛應(yīng)用于森林資源的綜合管理。在國外工業(yè)中，利用計算機輔助工業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)無紙化操作更科學(xué)、更準(zhǔn)確。使用3S技術(shù)，發(fā)揮各項技術(shù)優(yōu)勢，探索在造林核查中對3S技術(shù)的推廣應(yīng)用，達到提高工作效率，降低勞動強度的目的。其中GPS是以接收衛(wèi)星傳遞的信息進行現(xiàn)地定位和導(dǎo)航等技術(shù)的系統(tǒng)，它能快速、高效、準(zhǔn)確地提供點、線、面要素的精確坐標(biāo)，完成森林調(diào)查和管理中各種邊界線的調(diào)查和布局。它已成為森林資源調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測的有力工具。它不受時間和空間的限制，定位、導(dǎo)航方便，準(zhǔn)確、快捷。

[關(guān)鍵詞]3s技術(shù)推廣應(yīng)用林業(yè)

1 研究綜述和理論依據(jù)

（1）“3S”技術(shù)從其發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)外許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)合3S技術(shù)在林業(yè)中的主要應(yīng)用，如森林資源調(diào)查與監(jiān)測、森林災(zāi)害監(jiān)測、野生動物資源調(diào)查、林業(yè)管理和決策等，綜述了國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀。指出了“3S”技術(shù)在林業(yè)應(yīng)用中存在的問題及發(fā)展前景。

（2）在森林資源調(diào)查中提高GPS的定位精度是研究的重點，解決森林資源監(jiān)測體系的總體樣本單元的空間定位誤差而產(chǎn)生的無偏估計問題;提高GPS定位精度，先進的遙感（RS）技術(shù)和現(xiàn)有的資源監(jiān)控系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)手段將這種想法成為可能，從而提高整體監(jiān)測的估計精度。它的意義在于它是一種先進的GPS定位儀引入到森林資源調(diào)查工作，提高定位精度，監(jiān)測對象準(zhǔn)確，使森林資源調(diào)查的導(dǎo)航定位和定位及時推進;通過數(shù)學(xué)手段連續(xù)清查工作和現(xiàn)代遙感技術(shù)進行森林資源雙比估計（RS類的組合）周圍地區(qū)的估計精度，在傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的精度要求得到加強和發(fā)展;通過地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用中，森林資源連續(xù)清查信息的管理更加直觀、動態(tài)的，長期以來他連續(xù)清查的森林數(shù)據(jù)不僅是歷史專題地圖的工作。

2 預(yù)期目標(biāo)和研究內(nèi)容

2.1 預(yù)期目標(biāo)

3S技術(shù)是以GPS（全球定位系統(tǒng)）、GIS（地理信息系統(tǒng)）、RS（遙感技術(shù)）為基礎(chǔ)，在與林業(yè)建設(shè)相關(guān)的三大技術(shù)有機結(jié)合的基礎(chǔ)上，形成了一項新的綜合技術(shù)。它集信息獲取、信息處理和信息應(yīng)用于一體，對林業(yè)工作的現(xiàn)代化建設(shè)起到了積極的推動作用。

在“3S”技術(shù)，GPS主要用于實時、快速地提供目標(biāo)的空間位置，包括各種傳感器和發(fā)射平臺;RS用于實時或準(zhǔn)實時的目標(biāo)環(huán)境和提供語義和非語義信息，更新數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng);GIS多源的專家系統(tǒng)支持的綜合治療和各種專業(yè)模型、時空數(shù)據(jù)動態(tài)模擬、仿真、優(yōu)化決策，為3S技術(shù)集成的基礎(chǔ)平臺。

2.2 研究內(nèi)容

在造林驗證中的應(yīng)用：GPS的使用可以避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。檢查使用GPS導(dǎo)航功能，局部定位，輸入坐標(biāo)和現(xiàn)場對比，可以完全避免人為的主觀干擾，檢查植樹造林的真實情況森林面積檢查：在arcgis中提前批準(zhǔn)，對于小面積的驗證，如果與檢驗區(qū)域相比，誤差在5%以內(nèi)，承認檢查區(qū)域，誤差面積小于5%，根據(jù)arcgis的面積進行審批。小的成活率和造林密度，在田野調(diào)查中，種樹的時候落入小方格內(nèi)邊界，這個過程是否符合階級界限與領(lǐng)域的工作，必須對照圖紙和數(shù)據(jù)采集顯示位置錯誤檢查，及時修改圖紙畫線，內(nèi)業(yè)的保護區(qū)域劃分重新驗證;森林面積：森林帶和皮帶長度乘積。通過道路、運河和現(xiàn)有防護林的帶長比較，驗證帶端是否正確解釋。對于正確的拐點，我們認識到林帶的拓撲長度。一個錯誤的轉(zhuǎn)折點，我們重新錄制結(jié)束點的坐標(biāo)，并用計算機繪制小班線和拓撲類大小。

3 研究成果

一直以來，我國森林資源調(diào)查采用傳統(tǒng)的人工式調(diào)查法，不僅調(diào)查周期長，浪費了大量的人力和物力資源，而且調(diào)查結(jié)果的真實性和準(zhǔn)確性都存在問題，很難起到指導(dǎo)作用。而利用“3S”技術(shù)則能夠有效的解決上述弊端;林業(yè)工作的建設(shè)是一項持續(xù)的、動態(tài)的過程，森林作為一種可利用資源，始終處于“種植.采伐.再種植”的循環(huán)過程，因此要想保證森林整體功能的實現(xiàn)，必須要對森林資源進行動態(tài)監(jiān)測，時刻把握森林發(fā)展動向，以便于林業(yè)部門及時采取有針對性的管理措施;RS技術(shù)是通過捕捉和檢測植物反射光譜來確定植物信息的，基于這一特點，可以將RS技術(shù)應(yīng)用于森林病蟲害的監(jiān)測與防治。當(dāng)樹木遭受病蟲害后，樹木的枝葉會表現(xiàn)出明顯的不同，所反射的光譜信息與正常情況相比也會存在較大差異。通過“3S”協(xié)同作用，能夠?qū)⑸謨?nèi)部信息直觀的呈現(xiàn)出來，以便于林業(yè)人員制定解決對策;森林火災(zāi)具有突發(fā)性強、蔓延快、危害大的特點。利用“3S”技術(shù)，不僅能實時監(jiān)測和監(jiān)測森林火災(zāi)，而且能有效地指導(dǎo)消防救援工作。提高了火災(zāi)蔓延趨勢預(yù)判的準(zhǔn)確性，對于降低森林火災(zāi)損失有極大幫助。

4 “3S”技術(shù)在應(yīng)用中存在的問題和展望

（1）雖然可以獲得數(shù)據(jù)，但光譜、空間和時間分辨率不能很好地統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。

（2）遙感圖像解譯技術(shù)還不太成熟，尤其是在地形復(fù)雜的丘陵山區(qū)，森林資源的細節(jié)難以解釋。

（3）遙感圖像包含豐富的信息，可用于各種林業(yè)研究，但目前對遙感信息的利用和挖掘還遠遠不夠。

（4）應(yīng)用程序的表面不夠?qū)挕；鶎恿謽I(yè)部門3S技術(shù)配置不完善，專業(yè)人才匱乏。

（5）開發(fā)適合不同地理條件的精確林業(yè)軟件是不現(xiàn)實的。

（6）專業(yè)林業(yè)地理信息系統(tǒng)有待進一步發(fā)展。

為了使3S技術(shù)更好地適應(yīng)林業(yè)的發(fā)展，我們可以從以下幾個方面作出努力：

（1）加快遙感技術(shù)研究，解決3項決議的協(xié)調(diào)統(tǒng)一問題。

（2）進一步研究遙感影像解譯，提高判讀精度。

（3）為基層林業(yè)部門提供財政和技術(shù)支持。

（4）加快專業(yè)人才培養(yǎng)。

（5）進一步挖掘3S技術(shù)在林業(yè)和林業(yè)服務(wù)中的應(yīng)用。

（6）加快3S技術(shù)的共享資源建設(shè)。