试析“3S”技术在森林资源调查规划设计中的应用

刘红位

摘要：指出了合理开展森林资源调查规划工作，能够全面准确地掌握森林资源状况，以此为基础合理编制森林经营方案，可做好林业发展规划工作。从“3s”技术概述着手，就“3s”技术在森林资源调查规划设计中的应用进行了详细介绍，并就森林资源调查规划中使用3S技术存在的障碍进行了探讨，提出了相应的解决办法。

关键词：3S技术;森林资源调查规划设计;实际应用

中图分类号：S7 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）15-0190-02

“3S”技术概述

“3S”技术是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）的总称。随着信息技术发展的日新月异，在信息化数字实施过程中，3S技术的重要性日渐突出。

全球定位系统（GPS）诞生于20世纪70年代，能够实现海、陆、空多维观测、定位与导航的系统。对于GPS技术而言，包含地面控制、空间星座、用户设备等内容，能够从多个维度对被测对象的位置加以确定。正是因为GPS具有价格低廉、精确度高、使用便捷性程度高等显著优势，在土地利用调查、森林资源调查、民用交通以及军事等领域等多个领域都得到广泛应用。在林业管理过程中，该技术主要运用林区测量和控制网络构建，与RS联合使用时能够用于森林资源清查与病虫害监测工作，与GIS联合使用就能构建完善的森林资源管理系统。

遥感技术（RS）指的是接收并獲取地球表面的电磁波信息，在对这些信息进行扫描、摄影和处理后，远程实现对各种现象的识别与测控。由于遥感技术观察范围广，能快速准确地获取信息数据，且应用成本比较低，因而广泛应用于森林资源调查中，特别是气候气象预测预报、植被资源调查以及病虫害预测等方面。

地理信息系统（GIS）发展时间比较短，也是一门综合应用系统。在地理信息系统的帮助下，可以将森林资源视图信息和森林地理位置进行有机结合，对于地理信息系统而言，涉及多媒体、计算机科学、几何学等相关学科的内容，是对各种对象的有效融合，在对收集的对象进行科学分析的基础上，将其中包含的图文信息传递给用户进行使用。在森林资源调查规划过程中，GIS能够构建一个涵盖森林面积、海拔、植物群落位置、林木种类及土壤类型的森林植物信息管理系统，对地区森林资源的各个因素进行系统综合分析，使森林资源得到高效利用与管理。

当前，3S技术发展水平不断提高，实现了GPS、RS、GIS技术的有效融合，并建立功能强大的技术体系，便于收集各种空间与环境信息，并采取相应的处理措施。在森林资源调查规划设计领域，有着十分广阔的应用前景。在将3S技术应用于森林资源调查利用的过程中，主要分为3个阶段：第一阶段的主要任务就是采取有效的信息采集手段，广泛收集各种与森林资源相关的信息，为森林资源管理调用提供便利。第二阶段的主要任务就是建立森林资源属性和空间数据库，这样就能准确掌握森林资源数量与质量信息。进入第三阶段后，采取一些有效手段，加强森林资源管理优化，为作出森林资源管理决策提供足够的信息，以实现对森林资源的集约化管理。

2“3S”技术在森林资源调查规划中的应用

通过森林资源调查与规划工作的开展，掌握森林资源发展现状与变化规律，使森林资源管理水平与质量得到有效提升，获取足够的信息依据，为林业管理部门提供有效的决策依据。现如今，在森林资源调查规划过程中，不少地区都在使用“3S”技术，也取得了显著成效，大大改善了森林资源管理状况。

2.1在森林资源调查、监测中的应用

近年来，森林资源管理水平一直在提升，并逐步建立与环境、资源等为一体的综合性监测和管理体系。为了有效开展森林资源监测与管理工作，在选择卫星遥感影像数据源时，需要综合考虑调查与、监测动态目的及范围等因素，以此作为基础统计数据资源，如SPOT卫星（HRV数据）、NOAA卫星（AVHRR数据）等卫星遥感数量。在森林资源调查过程中，在分析卫星分辨率和光谱观察波段的基础上，合理选用遥感数据源与地面抽样技术，依托GPS空间定位技术的辅助，科学利用GIS系统加强对采集数据的分析，构建完善的森林资源监测体系。

对于森林资源监测动态体系而言，可利用RS技术收集一段时间的森林资源观测影像数据，并及时对这些数据加以更新。对于固定目标，GPS技术能够实现准确定位，能够在森林资源开发与造林更新过程中，GPS技术可以进行区域边界定位。然后GIS系统就能对RS数据、GPS定位数据进行分析，并构建完善的森林资源动态监测系统。

2.2在森林火灾、病虫害监测中的应用

通过合理运用3S技术，能够对森林火灾与病虫害监测进行实时监控，并在此基础上做好灾后评估工作。在森林火灾监测过程中，先利用RS技术获取火情的卫星影像资料，然后合理运用GPS技术确定着火点及其位置边界，紧接着通过GIS系统实现对灾情的准确评估。一旦遇到突发性强、迅速蔓延的火灾，利用气息卫星的AVHRR影像，能够对火灾发展进程进行实时监控。对于TM卫星而言，具有分辨率高的特征，能够实时掌握灾情及其发展状态信息。所以，如果能够在森林火灾监测过程中合理使用3s技术，能够使监测效率得到最大化发挥。

当森林植物遭受病虫害侵袭时，叶片内部组织、功能就会发生变异甚至是完全消失，就会影响光谱反射率，所以，就要借助于不同的卫星技术对植物指数变化加以监测，这样就能实时了解森林病虫害状况，进而采取高效防治措施。

2.3在专题图绘制、资源清查中的应用

在开展森林资源调查规划工作过程中，使用的专题图是一种客观反映森林资源的主题现象或要素的地图。在森林资源二类调查过程中，外业区划、图纸绘制、地物找寻、手图调绘等操作都需要依靠地形图、航片等资料完成，并通过纯手工方式完成对森林资源专题图的绘制工作。在森林资源调查规划中加强3s技术的应用，使得专题图编制方法得到有效改进，并利用计算机技术、卫星遥感技术获取最新数据信息，进而获取动态监测数据资料。在林业调查过程中，利用RS获取的影像资料去替换过去的航片，对森林分类、区域规划设计作出准确判读，依托影像资料与图面资源，并通过野外实地勘察，做好森林区划工作，在此基础上，完成森林资源清查工作，并绘制专题图。

3森林资源调查规划中使用3S技术面临的障碍

3.1RS影像分辨率偏低。同谱异物与同物异谱现象突出

在森林资源调查过程，由于使用的遥感卫星遥感影像分辨率较低，会影响对植物种类及树龄等的判读，如孤立木、四旁树及林地等资料，在遥感卫星的影像资料中，根本无法判读出来，还要做大量的外业调查工作。同时，在判断植物种类的过程中，因受气候条件、森林植被及地形地貌等因素影响，导致卫星影像显示的色调存在较大差异，不同的植被，往往存在阿谱异物或同物异谱的现象，导致工作人员难以判读森林植物种类，特别是灌木林、林地及疏林地等，无法进行准确区分。

3.2图像存在阴影、地形图叠加效果差

在调查实践中可以发现，山区图像中阴坡存在明显阴影，色标影像不够清晰，影响判断的准确性，那么在外业调查过程中，需要对阴坡的阴影地区林地加强调查与区划。但是，如果外业调查中使用的基本用图并未显示地形信息，特别是在与遥感影像进行叠加时，就会出现明显的模糊现象，这样会导致外业调查过程中工作人员难以辨认地形，对外业调查工作效率造成不利影响。

4结语

将3S技术运用于森林资源调查规划设计，能够准确高效地收集和更新森林资源信息，利用RS技术收集森林资源调查的卫星遥感信息，同时根据GPS的准确定位，运用GIS系统，对所获信息数据进行综合分析处理，进而为森林资源管理与规划决策提供相应的数据与图文信息。相信随着3S技术运用的不断深入，很多森林资源调查规划应用过程中的问题都将得到解决，使森林资源调查规划更加科学高效，进而促进森林资源建设发展水平的提升。