森林资源监测中3S技术的应用现状与展望

杨 军

(黑龙江省林业和草原调查规划设计院绥化院，黑龙江 绥化 152000)

森林资源与湿地资源、海洋资源并称为地球三大生态系统，同时森林资源并不仅仅只是树木，还包括动物、植物各种微生物等统称为森林资源。我国自改革开放以来不断加强对森林资源的管理，尤其重视3S技术的应用。就我国目前的情况分析，为了有效推动林业发展，根据我国森林资源现状研究出符合国情的3S技术尤为重要。以往的森林资源监测工作中，主要依靠人为监测，需要工作人员走遍广阔的林区进行现地监测，耗费大量时间及人力物力。针对这种情况，我国有关部门经研究决定开始使用3S技术，大大提高了林区监测工作效率，节约监测成本，同时对于地形复杂的林区也可以有效的进行监测，为工作人员减轻了监测工作重负。

1 3S技术概述

所谓3S技术，就是GPS、GIS、RS技术的统称，也就是全球定位系统、地理信息系统、遥感系统。全球定位系统应当是人们最为熟知的系统，该系统通过卫星与无线电波相结合的方式实现全球定位，同时还具有收集数据、精细测量的功能。地理信息系统是基于计算机及互联网的庞大数据库对搜集的相关空间数据进行归类整理分析，并通过动态建模的方式提供目标地区的信息 ，多用于地理研究工作中。遥感技术则是通过无线电磁波收集信息、发送信息，并对信息进行分析整理。这三种技术在我国森林监测工作中都被广泛应用，并且相互结合[1]。

2 3S技术在我国林业监测工作中的现状

3S技术在我国目前的森林资源监测工作中主要承担调查工作，可以有效的了解调查地区的森林资源现状、植被分布及动植物的生存环境等。在以往的森林资源调查中，往往是通过监测人员亲自做实地监测，消耗大量时间及人力物力，并且还存在调查数据不准确的情况，将3S技术用于监测森林资源，这种情况得到了大大改善。全球定位系统可以监测到大部分地区的森林资源，有效提高监测效率，节约时间，并且数据较之人力监测更为精准。例如，植物的分类鉴定如果只是通过人力进行调查很容易发生误差，并且面对如此之大的工作量也没办法要求监测人员有较高的测量精准度。此时利用遥感技术通过检测植物光谱图，同时结合全球定位系统来对植物进行区分检测，就可以实现省时省力并且十分精准的森林资源监测[2]。

3 3S技术在我国林业中的发展特点

随着科学的不断发展，极大地推动了我国森林资源监测技术的进步。森林资源监测技术不是单一的技术，而是结合了GIS空间分析、卫星遥感、及GPS全球定位多种技术。当今，信息时代的大趋势要求监测数据多样化，包括生态环境、森林资源等等，同时如果想要更加深入的调查也需要更加精准的数据。我国国土辽阔、森林资源分布十分广泛，因此对于森林资源的监测必须保证其准确性，同时利用卫星技术搜集遥感数据可以大大提高森林资源监测的精准性。随着目前3S技术发展，全球定位系统和遥感图像可以将数据提供给GIS系统进行归类整理，并发送给相关工作人员，以提高森林资源的共享度[3]。

4 3S技术在林业资源监测中的具体应用

4.1 规范林业数据

林业资源监测工作历史上，不同年代有不同的监测手段、监测要求，监测的内容、监测成果存储形式不尽相同。让这些历史数据能够互相比照，提高数据对工作的参考意义，更好地成为当下监测工作的基础一直是个难题。3S技术、特别是GIS技术的出现则很好的解决了这一问题，GIS技术可以通过规范化、标准化、模型化实现对已有数据的整理和动态管理，对提高监测工作的科学化提供基础性的支撑作用，大大提高了森林资源数据监测的效率，准确呈现不同时期林区监测状况。

4.2 森林资源监测

森林资源对于我国来说属于可变性资源，对森林资源进行实时监测，可及时掌握森林的面积、地类、主要林分等的变化情况，为保护、培育、经营和利用森林提供决策依据。目前3S技术已广泛应用到森林资源监测工作当中，其主要流程就是利用RS技术获取遥感影像，在GIS系统中进行判读区划，通过与历史数据对比，将变化的地方确定下来，再利用GPS技术进行针对性的现地调查，快速、及时地掌握森林资源变化情况，在减少外业工作量的基础上，为管理部门提供准确的基础数据，便于及时决策，制定合理的森林保护、利用对策，保障森林生态安全。3S技术为森林监测提供的科学技术手段，可以使监测更加高效精准。

4.3 防治森林灾害

森林是火灾易发区，同时也是森林灾害预防工作的重点。利用3S技术可以短时间内快速扫描林区情况，及时发现火情和火灾情况，并在GIS上确定灾情的地形地势、森林状况、交通和扑火队伍分布，便于领导层指挥决策，高效调动扑火力量，通过配合GPS，及时掌握火情现场状况，为森林火灾的打早、打小、打了，保护森林资源和生态安全提供了现代化的技术手段。同时将其应用到防治森林灾害中可以有效提高监控质量，防治灾害的发生。例如，3S技术还可以利用辐射来监测林区内的病虫害情况，可以有效防止植被受到侵害的情况出现[4]。

4.4 林业工作管理

以往林业工作人员使用的是传统的林业管理系统，工作效率不高而且经常造成各种失误，很大程度上影响了林区森林资源监测成果质量。3S技术的应用可以统一管理已往既有的各类数据，建立庞大的数据库，利用大数据，建立森林资源保护、灾害控制、经营培育和生产管理等各类模型，利用模型预测森林资源变化情况，制定各类监测方案和保护管理预案，提高森林资源监测的前瞻性，同时在各级林业管理部门和人员间共享监测成果，有效提高工作人员的效率和监测工作质量，对我国林业管理方面的发展将有着重要影响。

5 森林资源监测中3S技术的应用展望

5.1 将GPS、GIS、RS三种技术相结合

将GPS、GIS、RS三种科学技术有效结合可以帮助工作人员更好更高效的监测森林资源数据，实现自动化监测。其中RS技术可以为GIS系统提供数据支持，GIS对RS技术搜集到的数据信息进行分析整理，并从中筛选出所需信息。而GPS技术可以为RS技术提供有效的检测手段，最大程度的减小数据误差，然后将数据传递给GIS系统。因此可以看出三种科学技术是相辅相成的，应当加强对三种技术的结合才能更好更高效的完成森林资源监测工作。

5.2 3S技术有助于更全面了解森林资源

使用遥感技术进行森林资源监测已经减轻了工作人员的负担、提高了工作效率，将遥感技术与全球定位系统、地理信息系统相结合之后，不仅能够实时掌握森林资源变化，同时也可以根据获得的数据分析变化原因，以制定相应的措施，并且根据相关数据可以推断出未来一段时间内该地区森林资源的变化趋势。

5.3 加强森林火灾防控

对于林区而言，火灾带来的危害是毁灭性的，因此在森林资源监控的工作中防火是非常重要的一个关键点。目前3S技术的有机结合可以快速分析起火强度以及该地区的植被损毁情况，不过对于分析起火点的研究上仍然存在不足。因此在未来应当加强对于定点定位方面技术的研究，可以有效的防控森林火灾，防止造成更大的损失[5]。

6 结语

综上所述，在当今的森林资源监测工作中3S技术正发挥着巨大的作用，不仅可以实现对森林资源的全面、科学的监控，并且可以有效的防治灾害，同时在其他领域内作用也十分明显。但是人们对于3S技术的利用程度远远不够，很多都只停留在表面，因此在未来应当加强3S技术的应用，不能满足于现状，并且必须加以重视3S技术的深入研究，充分利用3S技术的优势，更好的实现对森林资源的监控。