林业调查规划设计中“3S”技术的实际应用

廖运武

(云南省林业调查规划院大理分院，云南 大理 671000)

20世纪90年代以来，我国对于林业资源的重视程度就在不断提高，围绕着林业资源生产及保护出台了各种政策，制定了一系列举措，逐步营造起了一个良好林业生产环境。在各级政府大力支持下，3S技术已经有了一定时间的应用，在深化森林调查当中发挥着重要作用。但是，从实际应用上来看，由于对技术应用重视程度不够等影响，3S技术对于森林资源信息的全方位调查上并不能做到有效覆盖，3S技术内在的作用自然也无法表现出来。在新的发展形势下，对于3S技术需要进行更加深入的研究与认识，以此更好的服务于森林资源数据信息的调查与采集，进而通过3S技术形成一个更加精准全面的数据信息库，对于从根本上保障森林资源调查工作的开展具有重要意义。

1 “3S”技术的主要内容

1.1 RS遥感技术

当前针对地球环境及资源信息进行的各种监测当中，遥感技术的应用非常广泛，对于森林调查的影响更为明显，依托于应用成熟的遥感技术，可以实现对不同类型森林资源信息的有效获取与全面整合[1]。当前，遥感技术的应用范围越来越广泛，在资源信息的获取上更加便捷。同时，该技术在应用上表现出了较为明显的成本优势，在具体应用上能够有效克服外界其他因素的影响，确保了相关数据信息的可靠性与真实性。

1.2 GNSS定位技术

GNSS定位技术是一种利用卫星电磁波载波相位测距码进行伪距测量原理的全球性定位、授时系统，自从第一个GNSS系统美国GPS诞生以来，就有着广泛的应用，实际积累的应用经验也非常多，目前借助于美国GPS、俄罗斯GLONASS系统及中国北斗系统可以对目标从三维层面上进行高精度定位，结合以往所使用的定位技术比较可以得出，该技术的定位精度更高，误差可控，性能稳定。同时，在导航卫星全球组网覆盖的支持下，导航定位技术能够做到定位信息输出的可持续性，这样更有助于对目标对象进行更好的数据信息分析，对于动态性把握目标对象的基本情况具有重要意义，这也是GNSS技术在当前导航系统当中有着广泛而深入应用的原因所在。在当前各地开展的森林资源调查当中，通过GNSS技术可以森林调查样地定位、森林资源区划图班边界、重点保护动植物栖息地等对实现不同精度等级的空间位置信息采集，可以对林地边界范围进行更加精准的把握，涉及林地工程建设、营造林规划，提供更加精准的放样支持。和RS遥感技术一并进行应用，还可以对森林生产当中常见的病虫害进行有效摸排，从而实现对资源量的合理确认。通过与GIS技术的有效融合性应用，能够建立起一套非常好的森林资源管理系统。

1.3 GIS技术

GIS即地理信息系统，是一种依托数据库、图形拓扑理论、计算机制图学，具备空间数据管理，空间数据查询，空间数据分析，空间数据可视化表达的计算机应用系统。随着计算机技术的进步及GIS功能算法的成熟，GIS自20世纪90年代起在我国林业调查规划中被大量应用。作为一种理论性与综合程序性非常明显的技术系统，借助于GIS技术能够对自然空间当中的数据信息进行有效分析与科学管理，从而满足决策层数据信息等方面的支持[2]。在当前开展森林资源调查过程当中，通过对GIS技术的应用，建立一个完整的信息管理系统，对森林资源及监测对象从空间位置、管理属性、自然属性进行统一的管理，如边界范围、权属、林种、地类、立地条件等，从而让森林资源信息的采集管理包含的内容更加丰富，这对于全面性、系统性、综合性对森林资源当中的因素进行分析具有重要帮助作用，从而满足了不同地区对森林资源进行高效利用与科学管理的基本需要。

2 “3S”技术在森林资源调查规划中的具体应用

党的十九大以来，我国针对森林资源的保护力度不断加大，尤其是在全面协调可持续发展理念推动下，围绕着森林资源调查等的相关工作不断深化，以往的森林资源调查等已经无法满足实际需要，这更加凸显了3S技术在森林资源调查规划当中深层次应用的重要性。现将3S技术在森林资源调查规划当中的具体应用分析如下：

2.1 在森林资源调查及监测工作当中的应用

在绿色发展、生态优先理念推动下，各级政府对于森林资源的重视程度不断提高，各种针对性的保护措施不断出台，我国森林管理整体水平有了显著提升，从宏观层面来看，森林资源已经和环境保护、资源开发等实现了综合性的融合，形成了一个更加科学完善的监测与管理系统。借助于森林资源监测与管理系统，如全国正在使用的森林资源管理一张图年度更新系统，可以综合森林资源调查及森林资源监测销长动态。作为森林资源调查和监测的基本数据支撑，卫星遥感影像数据提供了初步影像判读和分析的空间数据基础，最常见的数据资料类型有早期的SPOT卫星(HRV数据)、NOAA卫星(AVHRR数据)、LANDSAT卫星(MSS、TM数据)等、近年来有WorldView系列、高分卫星系列、资源卫星系列。GNSS系统以高精度单点定位手持终端机、载波相位差分(RTK)终端机作为位置获取，轨迹采集，目标导航的现地空间位置信息获取手段，在GIS技术的支撑下，利用GIS的空间分析工具，实现对各种栅格和矢量数据信息的规范化处理、空间分析、资源专题制图，这样所形成的森林资源监测系统会更具有综合性[3]。以某地林业调查为例，自2014年以来该地借助于高分系列卫星、资源系列卫星，实现对该地森林资源以全色2 m空间分辨率及多光谱5.8 m空间分辨率的有效监测，同时利用卫星导航定位终端以及GIS软件，进而支持了该地森林资源一类清查、二类和三类森林资源调查、森林资源年度变化监测等工作，一类清查及二类森林资源调查从以往大面积调查监测需要数年的工作，缩短至几个月完成。实现了该地森林资源数据及监测工作的数字化、精细化，并提高了调查监测数据的生产效率及时效性。因此，基于3S技术的森林资源监测管理系统已经成为国土空间规划利用中森林资源调查规划的重要技术手段。RS遥感技术可以对森林资源比较详细的观测影像数据进行全面采集，这些数据信息能够随着时间的不断变化而实现有效更新完善。通过GNSS技术可以对森林资源当中的调查监测对象实现精准定位，采集高精度空间位置数据。依托于GIS系统能够对RS遥感技术获取到的数据、GNSS定位采集信息进行全面分析，从而更好的保障了森林资源动态监测系统的综合性、成效性，对于深化森林资源管理及动态监测工作具有重要影响。

2.2 在森林火灾及病虫害监测当中的应用

通过3S技术的应用，可以对森林火灾等进行全方位的监测，提高了森林灾害等的应对能力，同时，还可以通过应用3S技术对火灾等发生后森林资源实际恢复情况进行动态性监测，进而做出科学的评估。专业技术人员通过对评估结果的分析，可以从不同层面进行人工干预，这样可以帮助受灾的森林资源更好更快的恢复。在森林火灾监测当中，通过应用RS遥感技术，可以对森林资源不同方面的信息源进行全面获取，而借助于GPS技术则能够对实际起火的位置进行精准确定，定位信息能够与系统内部实现有效共享应用。通过GIS技术的科学应用，可以让森林管理人员对灾情进行全面了解，从而做出正确的决定实现对火情的有效控制，这样可以对火灾影响范围进行最大化防控。一旦出现了突发性的火灾，通过应用3S技术，可以让森林现有的管理人员对火灾基本情况进行快速了解，并综合其他先进技术，可以实现对火情的精准把握，这样可以更好地围绕着火情防控制定相关应急救援措施。如果森林出现了病虫害问题，树木的枝叶等都会受到一定程度的影响，最终会影响到叶片的光谱反射率，这种情况下通过监测系统所反馈出来的数据就会与以往发生明显不同的变化，通过对数据变化情况的分析，可以对病虫害的危害范围等做出精准判断，而且还可以通过应用GPS技术对病虫害集中高发区进行科学把握。

2.3 在绘制专题图及清查资源方面的应用

我国是一个森林资源大国，在改革开放这些年当中，围绕着森林资源进行的二类调查主要是依托地形图等基础资料进行外业区划、寻找地物等，对森林资源进行专题图进行绘制，主要是通过手工的方式进行。通过将3S技术应用到森林资源调查规划当中，对于专题图的绘制则发生了明显改变，实际的绘制工作更多是通过计算机技术进行，通过RS遥感技术对数据信息进行采集，这样就能够确保数据信息的动态性。随着地方对森林资源重视程度的提高，在某地森林资源调查规划当中，大力使用了RS遥感技术，将获取到的影像资料对原有的航片进行代替，通过这些高清晰的影像资料可以对森林资源进行更为科学的分类，对森林区域进行更加科学的规划等，这些对于最终高质量的完成专题图绘制及资源清查都有着重要意义。

3 结束语

综上所述，对森林资源调查规划设计当中3S技术的应用进行了全面分析。从RS遥感技术、GIS技术等层面对3S技术的内涵进行了介绍，从而明确了3S技术应用的复杂性，进而对3S技术在森林资源调查规划设计当中的具体应用进行了剖析，这对于新时期更好的推动森林资源的保护、管理、开发等具有重要意义。