林業調查規劃設計中的新技術應用實踐

王慧霞

（長治市潞州區黃碾鎮人民政府，山西 長治 046000）

0 引言

我國擁有豐富的林業資源，林業種類和數目都非常多，且分布較為分散，要想更好的保護林業資源需全面掌握林業資源的實際情況，該項工作需借助林業資源調查、規劃設計完成，這一系列工作需借助先進的新技術完成，傳統技術已無法滿足現代化林業調查規劃設計應用要求。3S 技術是其中最為典型的代表技術，這些新技術的合理應用解決了傳統技術效率低、數據不完全、測量困難等一系列問題，能夠更加準確、快速地完成對目標對象的定位、定性、定量描述[1]。

1 林業調查規劃設計工作概述

1.1 林業調查規劃設計工作基本分析

林業調查規劃設計工作的實質是為了更加準確的掌握我國林業資源信息完整的情況，了解林業資源現實情況后，通過對林業資源信息的分析查找林業生產建設方面的問題，使其為優化改進林業資源保護方案、發展利用規劃等提供數據支持。我國林業資源分布廣泛、種類多樣，林業調查規劃設計工作容易受氣候、地理環境因素影響，增加了調查難度，迫切需要新技術來提升林業調查質量和效率。同時，林業規劃設計工作以林業調查數據為依據制定了科學合理的計劃，結合林業資源實際發展狀態，對林業資源進行更好的規劃和管理，明確林業發展方性。在合理的林業規劃方案指導下，利用圖表、文字等多種表達形式，全面準確反映我國林業生產建設內容，保障規劃方案更加科學。

1.2 林業調查規劃設計工作的積極意義

1.2.1 促進林業資源保護工作的順利進行

經濟的快速發展在創造更多社會財富的同時，也對生態環境造成了不同程度的影響，保護林業資源是保護生態環境的重要工作。為了確保林業保護工作的順利推進，需借助林業調查規劃設計工作為其提供更加精準、完整的數據，并以此為依據制定科學合理的工作方案，才能為林業資源后期的保護和開發利用奠定基礎。做好林業調查規劃設計，有助于科學規劃和管理林業資源，提升整個林業資源的利用率，避免浪費和不合理開發利用等問題的發生[2]。

1.2.2 為林業生產建設提供具體的參考價值

林業調查規劃設計對社會具有非常強的實用性，通過該項工作的有效開展，能夠明確我國林業資源的分布范圍、林業品種及林業資源建設地的地質、氣候等信息，這些信息是解決林業生產中的問題、改進林業生產方案、保護生態環境的重要依據。做好林業調查規劃設計工作，能夠讓我們所掌握的林業資源信息更加準確、完整，對林業資源從多個角度進行調查和評估后，將會呈現林業生產建設過程中面臨的風險及出現的問題，以此處著手對林業生產計劃做進一步完善。

2 林業調查規劃設計中的新技術：3S 技術

2.1 3S 技術概述

3S 技術是指GPS（全球定位技術）、GIS（地理信息技術）和RS（遙感技術）3 項新技術。3S 技術涉及社會多個領域，該技術的有效應用改變了傳統的生產和生活方式，讓人們的工作和生活變得簡潔、快速。GPS 技術是基于三角測量和衛星定位原理，能夠打破空間和時間限制準確獲取指定區域內目標的位置信息，定位準確，而且操作簡單方便。GPS 技術為高效管理林業和自然自資源提供了新的技術支撐，同時也是進行定位、導航及距離和面積計算的重要工具。GIS 技術是以計算機軟硬件為核心，將描述客觀世界的各種數據按其地理坐標或空間輸入計算機，在計算機中將多種功能綜合在一起，比如數據存儲、檢索查詢、分析處理、測量操作等，達到綜合應用數據的目的。GIS 技術中的數據不僅能夠準確反映其地理特征，還能分析要素與其關聯數據之間的關系，滿足現代化林業和農業調查的多元化要求。RS 技術即遙感技術，該技術集合了物理手段、數學方法、地球分析等多種專業學科，運用多種類型的設備完成對目標信息的獲取，再利用計算機專業軟件對信息進行處理，進而得出目標的定位、定性和定量描述。3S 技術引入林業調查規劃設計后，對提升我國林業發展水平具有重要作用。

2.2 3S技術的發展現狀

3S 技術是現代空間技術的代表，具有廣闊的應用空間和發展前景。該技術在應用前期需要投入大量的資金，從而使得一些資金實力較弱的中小企業不敢輕易嘗試。目前，3S 技術的應用多見于知識密集型的技術企業中。在科技不斷進步的前提下，3S 技術相關的硬軟件必將隨著科技的發展進步不斷完善和改進，其應用成本也會隨之降低，這就為越來越多的行業和企業應用3S 技術提供了可能，該技術將會成為相關行業的常用技術[3]。

3 3S 技術在林業調查規劃設計中的實際應用

3.1 準確定位地理位置

在林業調查規劃設計過程中，樣地定位相關內容占據著重要地位。對樣地進行精準定位并明確編碼是做好林業資源調查的重要內容。樣地定位分為隨機樣地和固定樣地定位兩種類型，在傳統的調查方式中，大多采用羅盤儀采集明顯地物引點的位置信息。該過程除應用到羅盤儀、地形圖外，還需憑借經驗將樣點信息與地形圖進行一一對比，操作復雜還容易受地形、植被或人為因素影響，產生測量誤差。如果在該過程中引入3S技術中的GPS 定位技術能夠根據坐標值快速獲取目標點的位置信息，操作便利而測量精準度大幅度提升。并且GPS 技術在使用時不容易受外界因素的干擾，在惡劣自然條件下依然能夠得出準確的數據信息。具體實施時，將樣地的識別點和坐標信息輸入GPS 定位技術中，該點作為導航目標，在導航功能狀態下很快就能追蹤至目標的實際位置，并顯示出到達該點的具體距離和高度，工作人員在導航功能的引領下，能夠快速找到該點。該技術的有效應用不僅能夠大幅度降低工作人員的工作強度，還降低了調查難度，提高了調查的精準度。

3.2 在森林動態監測中的應用

森林資源是林業資源的重要組成部分，加強對森林資源的保護與管理至關重要。調查森林資源的現狀，監測森林動態的變化，分析森林資源的數量，質量及分布狀況是做好森林資源管理的重要內容。傳統的管理方式已無法滿足現階段森林動態管理的需要，隨著科技的發展，在森林動態監測中出現了很多新技術，其中以3S 技術表現突出。3S 技術在森林資源清查、樹種格局、測算森林蓄積量、葉面積指數、病蟲害監測及森林長勢中發揮著重要作用。GPS 技術能夠快速準確定位森林資源地面數據，借助GIS 相關軟件將RS 收集的海量數據進行處理，結合用戶使用需要對數據進行分析、統計、計算等，從而滿足不同用戶對數據的多樣化使用要求。通過對比歷史數據庫和更新數據庫，我們可有效掌握森林資源的變化情況。借助3S 技術構建了一個從航空航天到地面勘測的全方位森林資源動態監測技術體系，可以做好對森林資源的分析與評估，讓我們全面掌握森林資源狀況。

3.3 在森林防火中的應用

森林防火工作是林業資源保護的重要工作，如果發生森林大火，所造成的一系列損失無法估量。為確保火災能夠及時發現和快速撲救，必須運用科技手段實現對森林火情的全方位實時監測，在森林火災監測中應用3S 技術，可綜合有關信息作出正確判斷，降低火災隱患的發生概率。RS 技術除能實時監測火災隱情外，還能幫助監測人員了解氣象信息，為其提供實時的天氣預報，科學預測火災走勢；GPS 技術可以準確、快速定位火災發生位置和具體范圍，為我們快速撲救火火災贏得了時間，提高了火災撲救的針對性。并且地面全球定位系統可幫助RS 系統完成對數據的采集、更新和修正，彌補了RS 技術定位的不足。GIS 技術能夠整合RS 技術中的遙感圖像和專題圖，將兩者匹配后找出火點位置并在地圖上標出，根據周邊的環境條件和經濟情況，判斷火災發生概率及火災的危險等級，為我們實現林業資源火災科學管理以及規范森林火災信息檔案管理提供了支撐，政府科學決策提供了科學依據。

4 基于3S 技術的空間數據與數據庫的建立

4.1 基礎數據的建立

為了確保能夠獲取更加詳盡、準確的林業資源信息，以3S 技術為核心構建空間數據和相應的數據庫，為提升林業調查規劃設計工作效率和質量創造條件。林業資源信息系統其基礎數據包括數字正射影像、數字柵格地圖等模型[4]。

4.1.1 數字正射影像

數字正射影像數據主要是RS 系統的衛星遙感數據，該數據產出速度快、信息內容豐富且形象直觀，擁有較高的可判讀性。林業資源規劃設計工作中識別土地類型區劃、小班屬性因子判讀的信息主要來自數字正射影響數據。所以在林業資源遙感調查時，獲取詳細的遙感圖像是林業資源調查規劃設計中非常重要的一環。經過長期的工作總結，以2.5m 分辨率的SPOT5 衛星遙感圖像為主要信息源，所得出的圖像數據更加清晰、準確，ETM+制圖儀獲取的光譜段更多，工作人員根據波段及地物間反映出的相關特性，能夠準確判斷地物的屬性及相關特點，保障調查工作高質量完成。

4.1.2 數字柵格地圖的建立

數字柵格地圖是紙質地形圖在電腦中的電子數據表現形式，紙質地形圖由掃描設備傳入電腦后，由電腦對其進行幾何校正，最終形成柵格數據文件。數字柵格地圖能夠全面反映紙質地形圖中的所有內容，并且圖像更加清晰，精確度更高，同時制圖成本低，成像好。現階段林業資源調查規劃設計中常用的數字柵格地圖比例為1:50000，新數字柵格地圖繪制則直接利用衛星遙感及基礎信息采集完成。

4.2 屬性數據的建立

屬性數據主要包含各種林業資源中空間實體的描述信息，如對目標范圍內的林業資源進行屬性方面的描述，數據形式豐富多樣，借助這些豐富的屬性數據能夠讓空間實體描述更加形象、具體。林業調查規劃設計中屬性數據的建立，不僅能夠豐富信息種類，而且使得信息類別更加清晰。林業調查規劃設計中的基礎數據庫按照相應的字段來劃分成小班因子（組、村、鄉、縣），對小班因子下的基本因子再進一步描述，如地貌、坡度等；記錄相應的文本數據諸如經濟狀況、相應的法律法規以及資源調查報告等文件；然后用收集到的實地考察圖片進行建檔，將其儲存于基礎數據庫中。

4.3 建立數據管理機制

為了提升不同類型數據信息的利用效率，我們應針對數據信息的特點制定相應的數據管理機制，讓豐富多樣的林業資源信息都能得到符合自身特點的管理服務，這樣數據的利用效率和使用價值將會大幅度提升。數據庫在構建過程中，就會為其配置與之相匹配的軟件，使其形成一個個獨立的數據庫，再由數據庫專業軟件實現對數據的規范化管理。

5 我國3S 技術在林業資源調查規劃設計中應用的建議

5.1 增設專業的人才培訓渠道

相關部門要立足實際情況，創建長效學習機制，加強對GPS 技術和GIS 技術操作能力的培訓，培養更多3S 技術專業型人才，從而全面提升行業人才的綜合素質，培養他們的創新精神，使他們能夠更好的服務于我國各行業發展[5]。

5.2 統一制圖標準和行業規范

由于不同行業的應用要求和實際情況差異較大，3S 技術在實際應用過程中缺乏統一的規范和標準，使得應用效果也不盡相同。為了促進3S 技術更好的發展，讓從業人員能夠順暢的交流，節省因制圖標準不同而增加的校對圖表的時間，迫切需要一套統一規范的執行標準和制圖標準[6]。

6 結語

為了提升3S 技術在我國林業資源調查規劃設計中的效率，我們應充分利用3S 技術優勢，認真解決林業調查規劃設計中的難點及出現的各種問題，不斷提升工作效率，保障信息的準確可靠。只有這樣才能為林業調查規劃設計提供準確的一手資料，才能幫助領導者更好的決策，進而促進我國林業步入良性循環的發展局面。