3s技术在森林资源调查中的应用

3s技术在森林资源调查中的应用

康文智

康文智

摘要:随着微机的硬件，软件的跨越式发展，"3s"技术作为一项新技术手段，结合抽样技术、数学方法、计算机网络技术、通讯技术和数据库技术，使森林资源管理与信息技术紧密相结合，在现代化林业建设中建立森林资源动态监测体系、森林资产价值评估系统、森林生态环境监测与管理系统等方面，发挥重要作用，使林业走上现代化高速发展的道路。

关键词:3S,RS,GPS,GIS,遥感影像,数字地形(DTM)，PDA

森林是一种可再生资源,是生态环境的重要组成部分,在人类社会可持续发展中有着举足轻重的作用。因此,如何详细掌握森林资源的生长状况,科学管理森林资源,探讨有效的森林资源调查和监测方法显得尤为重要。我国现存的森林资源大多分布在交通不便、地形复杂的山区，野外调查难度大,体力劳动强度大，给林业调查带来了很大的难度。20世纪90年代以来,遥感技术得到了突飞猛进的发展,商业卫星影像的空间分辨率大幅度提高,如QuickBird,IKNOS,Spot-5,MODIS,国产星高分一号,高分二号的相继投入使用,达到了非常关键的米级,甚至亚米级;机载、星载SAR的日益普及,提供了全天候、全天时的观测能力。高分辨率卫星遥感影像以其分辨率高、多光谱的特点,被广泛应用国土资源监测、矿产资源开发、城市精细化管理、交通设施监测、林业资源调查、灾区恢复重建，地图制图与更新等领域，遥感技术的应用，PDA在森林资源调查的野外数据采集，内业整饰，制图，统计汇总等方面的工作量。

1:“3S”技术3S是地理信息系统(GeographicalInformationSystem,简称GIS)、全球定位系统(GlobalPositioningSystem,简称GPS)和遥感技术(RemoteSensing,简称RS)这3项的全称缩略,集信息获取、信息处理、信息应用于一身,具有快速、实时的空间信息获取与分析能力,是构成地理信息产业的支柱产品和技术,也是应用于森林资源动态监测的一种技术手段和科学方法。3S技术中，GPS主要被应用于实时、快速地提供目标,包括各种传感器和运载平台的空间位置,利用其定位功能,快速准确地测量控制点坐标,辅助遥感图像的几何纠正,可大大提高工作效率和精度。RS用于实时或准时提供目标及其环境的语义和非语义信息,及时地对GIS进行数据更新,具有快速机动性和高分辨率的特点,GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理,为信息的处理、信息的应用提供强有力的工具,可进行动态仿真、模拟,进行最优化决策,是3S技术集成的基础平台。

2：“3S”系统在现林业调查中的地位与作用

2.1随着国民经济的快速发展,人类对资源和环境的需求越来越高,用高新技术加强森林资源管理已经成为迫切的需要。“3S”技术的综合集成是数字化林业的核心技术,即在地理信息系统(GIS)的帮助下,利用原有的各种地理要素和专业要素,加上遥感(RS)和全球定位系统(GPS)获得的最新数据建成强大而完善的森林数据库,利用数据库以及各种预测监测模型和国家政策,从而选出最优的方案。

2.2以GIS为基础,建立森林资源调查体系，随着人们对经济发展及社会环境意识的增强,传统的森林资源调查体系已不能完全适应社会经济可持续发展的需要。利用“3S”技术建立森林资源调查体系,以森林资源数据库和基本图为基础信息源,通过遥感信息与地理信息的复合及选择适当的分类方法及图像判别技术,结合一定的地面采样数据及航天信息、航空信息和地面样地信息组成森林资源的多阶监测体系,建立判读和遥感数据与固定样地蓄积量、生长量之间的生长模型来估测蓄积量,从而实现对森林资源的动态监测和数据的及时更新。

2.3以环境与资源数据为基础,建立森林生态环境监测与管理系统。生态环境监测与管理是一种系统收集地理自然资源信息的方法,是一门涉及多学科多领域的综合技术,是搞好生态建设和环境保护的基础工作。生态环境监测与管理系统,采用遥感手段快速获取相关信息,结合数字地形(DTM)数据和其它多种空间数据、各种社会经济及资源环境统计数据,通过地理信息系统及模型分析方法,GPS定位观测,对该区植被覆盖，动植物资源，矿产资源，林下经济植物以及各种资源环境问题及时进行监测分析,以森林资源动态监测体系、森林资源连续清查体系基础,并在此基础上通过建立各种数学模型,虚拟森林生态环境状态,从而为森林生态环境监测预报、评价构筑一个现代化信息平台。

2.4建立生态监测信息库。充分利用计算机技术把遥感、航照、卫星监控、地面定点监控有机的结合起来,依靠专门的硬件和软件使生态监测智能化,逐步形成典型生态监测网与常规生态监测网相配套;中心数据处理系统与基本数据网相配套;地面监测网与遥感等大型监测网相配套,使生态资料数据上网,实现生态监测网络化。

2.5灾害预警系统,用于森林灾害的预测和分析。如森林火灾分析、森林病虫害的监测等，林火监控系统，林火发生是一个极其复杂的自然现象,在林火扑救指挥、实时监测、林火设施的布局分析等方面与“3S”结合在一起,研究开发森林火灾的适时监测、评估系统和火险预警系统,将为防治森林火灾、减少灾害损失发挥巨大作用。

3.3s技术发展展望

“3S”技术的应用,实现了林业信息的集成管理和实时更新处理,能够动态、快速、高精度、规范化地获取和存储林业的各种空间和属性信息;快速而方便地进行信息查询、检索和统计;有效和智能化地进行林业信息分析,提高林业现代化建设动态监控水平。“3S”技术的发展与应用,将促进技术创新和理论创新,推动现代化林业建设技术从定性到定量的飞跃和理论从经验到科学的转变。使林业行业由单一粗放的经营管理模式迈上多元化、现代化、国际化的建设发展道路。

参考文献

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(康文智国家林业局大兴安岭林业调查规划设计院邮编165000工程师)