森林调查设计中新技术的应用及质量保障措施

张 丽

（加格达奇林业局森林调查设计大队，黑龙江 大兴安岭 165000）

0 引言

新技术的应用是推动我国林业事业发展的核心动力。森林调查设计对营林管理与森林资源开发等工作具有重要影响。在林业事业改革背景下，基层森林调查设计单位必须要树立创新思维、提供全面保障，让新技术、新设备在森林调查设计中得到普及应用。从实践来看，“3S”技术在森林调查设计中已经有比较成熟的应用，SPOT-5卫星影像技术近年来也得到了试点推广，并取得了良好的应用效果。对于基层森林调查设计单位来说，一方面要提高技术应用能力，发挥先进技术的多重优势；另一方面要立足工作开展需要，主动进行技术创新，在保质保量完成森林调查设计任务的基础上，为营林造林、森林管理和资源开发等工作的开展提供必要帮助。

1 森林调查设计的重要意义

借助全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）等技术开展森林调查设计，可实现对森林资源质量、生长、消亡等信息的动态掌握与精准分析，进而结合已知的信息与相关工作经验，科学制订森林开发和管理方案，为营林造林工作开展和森林资源的开发利用提供必要的依据。由于森林环境始终处于动态变化过程中，因而在营林管理和资源开发中，基层森林调查设计单位必须要准确掌握森林现状。森林调查设计实际上包含2个阶段，即前期调查阶段和后期规划设计阶段。前期调查是借助各种工具、设备，完成对某个区域内森林资源相关信息的调查、采集、分析。规划设计则是根据调查分析结果，从专业角度设计森林开发方案、营林管理规划，为具体工作的开展提供参考依据。由此可见，森林调查设计在林业发展中扮演着重要角色，提升森林调查设计的效率和质量已成为促进新时期林业发展的重要保障。

2 森林调查设计中新技术的应用

在林业改革不断深化、营林质量不断提升的背景下，森林调查设计的方式方法也必须与时俱进地进行创新，才能更好地满足新时期林业工作的开展要求。从工作实践来看，传统以人工为主的森林调查设计方法具有效率低、精度差等问题，会对营林管理工作的开展造成负面影响。近年来，“3S”技术、SPOT-5影像技术等被大量应用于森林调查设计中，并取得了良好的应用效果。掌握新技术在森林调查设计中的应用要点已成为新时期做好营林管理工作的必要条件。

2.1 RS技术的应用

遥感（Remote Sensing，RS）技术是以遥感卫星获取待检测区域的目标信息，然后将该信息反馈至信息平台上进行处理，并输出结果的一种技术。将RS技术应用于森林调查设计，技术人员只需要操作摇杆即可完成对目标区域内森林资源的调查，然后根据调查所得数据开展森林规划设计。该技术的应用不仅提高了森林调查设计效率，而且能够保证规划设计方案具有较高的可信度。在近几年的森林调查设计中，将RS技术与互联网技术等相结合，还可以将采集的森林信息自动转化成简单明了的图片、动画或视频，工作人员可以更加直观、简便地了解森林的相关信息，从而降低森林调查规划的难度。另外，为解决RS技术应用中精度不高的问题，设计作业中还会将RS技术与GPS技术相结合，利用GPS进行精确定位，再使用RS技术获取该区域的详细森林信息，让森林调查报告的内容更加丰富，增强森林规划设计的实用性。

2.2 GIS技术的应用

森林调查设计包括外业和内业2个环节，其中外业主要是获取森林相关资料，而内业主要是将外业获取的资料进行筛选、分类、处理，得到基本图、林相图、森林分布图及其他各种专业图，为开展森林规划设计提供必要的参考。由于这些专业图种类多样，并且绘制流程复杂、质量要求较高，传统以人工为主的森林调查设计需要浪费较多的时间在此环节，导致工作效率降低。将GIS技术应用于森林调查设计，可以借助扫描仪等设备，直接将森林调查手册转化成电子地图，然后使用GIS软件打开电子地图并进行编辑。工作人员可利用GIS软件提供的一些功能确定小班面积，标记林种、树种和地类，或者是添加图例、图签及经纬度等。完成森林调查设计工作后，将最后的电子图打印输出，即可为林业工作人员开展森林管理、营林造林提供必要的支持。随着GIS软件功能的日益丰富，除了在森林调查设计中有广泛应用，还可以用于森林病虫害监测、森林火灾预防等方面，成为森林管理中不可或缺的工具之一。

2.3 GPS技术的应用

以往在森林调查设计中，前期需要工作人员手持各种仪器、设备，到森林各处进行测量、采样，然后将获取的数据进行汇总。整个过程不仅要消耗大量的时间和人力，而且所得数据往往不够精确。将GPS技术应用于森林调查设计，可以对任意区域的森林资源展开调查，获取特定范围内森林生长情况等信息。另外，GPS技术主要是通过卫星定位获取和传递信号，可以解决树木屏蔽信号的问题，避免了森林调查期间林木生长情况发生变化而影响森林规划设计结果可用性，保证了调查所得信息的全面性、准确性。在获取丰富森林信息的基础上开展设计，能够提升森林调查设计的参考价值，从而为下一步营林造林工作的开展提供必要的支持。现阶段的森林调查设计中有一套完整的GPS系统。

2.4 SPOT-5卫星影像技术的应用

自然环境对森林资源有显著影响。由于自然环境每时每刻都在发生变化，因而不同时期收集到的森林信息也存在不稳定性，这就给森林调查设计带来了负面影响。为了提高森林调查结果的准确性，以及保证森林规划设计的科学性，必须要尝试运用影像技术规避这种负面影响。其中，SPOT-5卫星影像的数据精度较高。SPOT-5卫星上搭载2台高分辨率几何成像装置（HRG）、1台高分辨率立体成像装置（HRS）、1台宽时频域被探测仪（VGT），空间分辨率最高可达2.5 m。在森林调查设计中，使用SPOT-5卫星影像技术可以获取森林实际影像，动态展示森林在不同时间段的生长情况。相比只依靠数据展开森林调查设计，SPOT-5卫星影像技术可以提供海量直观的图像，从而大幅度提升森林调查设计的科学性、可信度。从实际应用效果来看，SPOT-5卫星影像可以提供森林总体面积、森林空间分布类型、森林内树木类型和生态分布等多种信息，为森林调查设计提供翔实的资料。

3 提高森林调查设计质量的措施

3.1 树立创新意识，推广使用新技术

为了实现对森林资源的长效利用、促进林业产业健康发展，基层森林调查设计单位必须要做好森林调查设计工作。但是传统的工作模式存在效率低、投入高等问题，不利于彰显森林调查设计的实用价值。因此，新时期开展森林调查设计工作必须要树立创新思维，尝试引进、推广新技术，从而使森林调查设计工作达到事半功倍的效果。如上文所述，在森林调查设计中可以应用RS技术、GIS技术和SPOT-5卫星影像技术，通过发挥技术优势提高森林调查设计工作效率和质量。下一步，可以尝试将无人机技术应用于森林调查设计工作。森林调查设计部门可利用小型无人机，通过遥控飞行并拍摄照片、录制视频等方式，获取指定区域内的森林资源信息。相比RS遥感信息，由无人机近距离拍摄的图像可以更加清晰地显示森林内的树木生长情况、分布情况，更有利于提升森林规划设计的科学性。除此之外，物联网技术、大数据技术、人工智能技术等，也都可以应用于森林调查设计工作，为森林调查设计向自动化、智能化方向发展提供技术 支持。

3.2 加强部门联合，实现森林调查设计经验共享

新时期森林调查设计的要求更严、技术含量更高，而基层森林调查设计部门在人才储备、基础设施、技术水平等方面多存在各种问题，因此在具体工作开展中面临着更大的挑战。这种情况下，相关部门必须要树立共享、共赢理念，加强部门之间的联合，实现工作经验共享，从而推进基层森林调查设计工作高质量开展。一方面，要加强系统内部垂直部门之间的联合，如森林调查设计大队与森林调查规划设计院加强联系，上级部门可以定期指派工作经验丰富的骨干技术人员到基层森林调查设计大队开展技术指导，分享心得、经验，或者是指导具体工作的开展，切实提高基层单位的森林调查设计水平。另一方面，需要加强跨行业交流，如与林业科研机构建立合作伙伴关系，每当有新的科研技术成果出现，森林调查设计部门可以第一时间引进该技术并进行试点应用。通过发挥技术优势，让森林调查设计工作得以更高效率地开展。除此之外，基层森林调查设计部门也可以与其他合作单位建立人才交流机制，定期开展经验交流会、学术讨论会，在深化部门合作的基础上，支持自身工作开展，最终实现合作共赢。

3.3 完善保障机制，为森林调查设计提供全面保障

对于基层的林业调查设计部门来说，近年来森林调查设计任务量明显增加。要想保证这一工作高质量开展，应当从资金、人才两方面提供配套支持。如上文所述，现阶段的森林调查设计中必须要推广使用诸如GPS、GIS和SPOT-5卫星影像等技术，通过发挥技术优势达到森林调查设计增效提质的目的。但是，新技术的引进和应用必须要投入大量的资金，而基层部门可支配的资金有限。这就需要拓展资金来源途径，提供充足的经费保障，让基层森林调查设计单位可以采购新设备、推广使用新技术。除了上级财政部门增加拨款外，森林调查设计单位也可以通过提供技术服务的形式获得一定的经营收益，用于支持技术创新。除了资金保障外，技术保障、人才保障也同样重要。在不断完善硬件设施的基础上，还要面向基层林业调查设计人员开展相应的培训，保证他们可以熟练应用这些新技术。例如，森林调查设计中GIS技术的应用，要求林业工作人员必须要熟练操作GIS软件进行林相图的制作，以及进行电子地图的编辑（添加图例、注记与公里网等）。因此，随着新技术在森林调查设计中的推广使用，基层的林业调查设计人员也必须通过在职培训，提高综合能力和岗位胜任力，从而有利于发挥技术优势，做好新时期的森林调查设计工作。

4 结语

开展森林调查设计能够为营林工作提供有力支持，同时是提高森林资源利用价值、发挥森林多重效益的必要前提。新时期，在森林调查设计工作开展过程中，必须要更加注重发挥新技术、新设备的作用，通过发挥技术优势改善传统作业模式的弊端，真正实现森林调查设计工作高效率和高质量开展。从实践来看，RS技术、GPS技术、GIS技术和SPOT-5卫星影像技术等，均可以在不同方面支持森林调查设计工作的开展，是现阶段提升森林调查设计质量的重要工具。在这一基础上，基层森林调查设计单位还要重视资金保障、开展人才培训，从而充分发挥技术优势，推动森林调查设计创新发展，为营林造林工作的开展提供必要的支持。