3S技术在林业信息化中的应用

宗有生

摘 要：3S是全球定位系统（Global Positioning Systems，GPS）、地理信息系统（Geography Information Systems，GIS）、遥感技术（Remote Sensing，RS）3种技术的统称，是林业信息化中用于数据采集、获取和分析的重要技术。文章主要论诉3S技术在林业信息化中的应用。

关键词：GPS；GIS；RS；林业

1 地理信息系统

1.1 地理信息系统定义

地理信息系统是指在计算机硬件和软件系统的支持下，采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据的一种技术系统。

1.2 GIS技术在林业中的应用

所谓地理信息系统（Geographic Information System 简称GIS），它是在二十世纪中期兴起的一门学科。目前，在我国有部分学者将目光投向GIS技术与森林资源管理有机结合的研究。

现在，在数字化林相专题图的建立中，大部分的应用研究都可以通过通用的GIS软件（Mapinfo，ARC/Info，MapGIS，ViewGIS等）达到目的， 这样在形成动态资源专题图的同时，还可以利用森林资源的高产栽培措施结合动态监测，使经营决策方案更加科学。

现代林业要求我们要将森林经营逐步转变为高度集约经营。通过结合GIS技术与森林经营优化决策模型，可以综合分析对比空间数据与属性数据，进而以可视化的方式表现出优化决策的成果。

GIS技术用于森林防火中有很多传统林业不具备的优势。国家林业局林业规划院在90年代研制出“林火管理GIS”，各省、市也着手构建森林防火GIS。目前，黑龙江省在2003年建立的森林防火GIS因其科学性、实用性一直在被沿用；东北林业大学对大兴安岭地区的森林防火工作做了系统的分析，也开发了基于GIS的“林火数据库与辅助决策系统”。

在预测预报森林病虫防治的时候我们同样可以利用GIS的空间分析技术。病虫害是有一定发生和发展规律的，根据这些搜集到的历史数据对比环境生态因子的关系，再利用病虫害专家的专业知识，就可以将病虫害预测预报模型建立出来。在对森林病虫害灾情进行评估的时候同样可以用到GIS技术，进而利用这些数据制成损失分布图和损失报告。利用GIS进行决策支持有很多优点，是预测预报森林病虫防治、制定治理措施和确定到达灾区的最佳路径。

2 全球定位系统

2.1 全球定位系统定义

全球卫星定位系统是指利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，简称GPS。

2.2 GPS在林业中的应用

在为地球表面提供定位、导航和测绘等服务的时候，可以利用分布于外层空间的多颗卫星实现这一目的，这就是GPS定位技术。手持GPS定位導航仪有很多功能，包括定位、测距、测速和导向等。利用手持GPS进行省固、局固监测样地初设与复位时，只需输入坐标，不需要引点引线，而且位置准确、效率高，复位率达100%。在我国国家一类清查中，黑龙江等省复位测定时利用手持GPS将工作效率提高8倍，定位的误差在7米之内。使用GPS定位导航仪可以研究野生树种的生长地点和区域，将野生树种生长地点定位储存后，可以研究这一区域某树种的分布，根据地貌、湿度、地理位置等条件可以掌握这些树种的生存条件，同时还可以对该林区整个生态系统的不同组成分布进行研究。当人们需要某一特定区域内树种的分布图时，首先要将这一树种的分布区域最宽两点定位，利用GPS定位导航仪计算出这一区域的宽度，再通过已经测出的数据计算出面积。这样，就能把所有树种的数据记录下来并描绘成图。将GPS的导航功能应用到森林资源一类调查中，只需要将固定样地的坐标输入进去，GPS接收机就可以引导调查人员到达样地。这样在提高了速度和精度的同时，还能将明标改成暗标。在森林资源二类调查中，利用GPS把调查的样本单元落实到地面上进行测量和调查可以更加方便、快速、高效。同时，在GPS 接收机中储存的调查数据还可直接形成数据库，有利于数据的汇总统计。

3 卫星遥感技术

3.1 卫星遥感技术定义

卫星遥感技术简称RS，是综合性的科学技术，集中电子、光学、空间、计算机通信和地学等成就，是3S（RS、GIS、GPS）技术的主要组成部分。遥感技术是指从远距离、高空，外层空间平台，利用可见光、红外、微波等仪器，利用摄影或扫描、信息感应、传输和处理，识别地面物质性质或运动状态的技术系统。

3.2 卫星遥感技术在林业中应用

RS是一种无损测试技术，其特点是快速、宏观、客观、大面积、无破坏性。除此之外，还能快速、实时的获取空间信息并进行分析。将其用在林业信息化中对森林病虫害进行监测研究，具有很多常规方法不可比拟的优越性。森林病虫害有很多种类，不同的森林病虫害危害部位各不相同。利用RS技术，可以根据在遥感数字图像上记录的光谱反射率的差异，对图像进行增强处理和模式识别，并通过专家系统和GIS的支持，监测森林病虫害。通过遥感监测技术可以大范围的实时性的监测虫害动态，并在特定的生态系统中监测有害生物灾变的动态，并进而了解受害区域的分布以及危害程度的发展趋势，从宏观层次制定有效科学的防治和管理措施。

4 结束语

3S技术中，RS能够迅速的获取大范围信息，GPS能够准确获取具体定位信息，GIS能对RS和GPS的信息迅速作出反应，并进行综合管理。“3S”技术的同步应用，不仅能减少没必要的资源消耗，还可以大大降生产成本，提高了林业生产率，逐步将林业粗放的经营方式变为精准经营，促进森林资源的信息化管理。

参考文献

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