森林资源监测中林业3S技术的应用现状与展望

摘 要 针对3S技术的组成,即遥感技术、地理信息系统、全球定位系统进行分析,并结合森林资源监测中林业3S技术在森林防火、森林病虫害防治、森林资源的清查等方面的应用现状,从实现森林资源监测的自动化、动态了解森林资源面积变化、森林起火点的未来研究、森林资源清查的未来研究等方面对3S技术的未来应用进行展望,以提高人们对3S技术的重视程度,提高森林资源的监测水平。

关键词 森林资源监测;遥感技术;地理信息系统;全球定位系统

中图分类号:S757.2 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.23.022

森林资源监测是指借助相关技术对现有森林资源相关内容进行动态监测。通过森林资源监测,能够及时把控森林资源变动情况,并作出合理决策,进而对森林资源进行有效管理。随着社会经济水平的提高,各类资源的损耗速度逐步增长,森林资源也不例外。因此,在可持续发展背景下,应做好森林资源保护工作,减少森林资源浪费,推动林业健康发展。而在森林资源保护工作中,3S技术的应用非常重要。基于此,探讨森林资源监测中林业3S技术的应用现状及展望。

1 3S技术的组成

1.1 遥感技术

在3S技术中,遥感技术属于基础类应用技术,其主要作用是及时获取目标区域信息,然后将数据信息进行处理、对外输送。该技术的应用优势在于可以对目标区域内的相关信息进行动态监测,且适应性非常强。遥感技术一般适用于森林资源覆盖情况、森林气象变化情况、森林病虫害发展情况、森林中交通分布情况等应用领域[1]。

1.2 地理信息系统

地理信息系统是一款专门进行地理信息管理的计算机软件系统,不但能够多角度、多层级、多门类的管理地理信息,还能够将各类信息进行分析、组合,方便操作者检索和查询[2]。除此之外,地理信息系统还能够将信息再现到电子屏幕上,实现数据的“可视化”,降低操作者管理信息的难度,提高工作效率。该系统现在广泛运用于地理区域规划、生态环境规划、自然灾害监测、森林资源监测等领域,为相关部门作出科学决策提供了依据。

1.3 全球定位系统

在3S技术当中,全球定位系统(GPS)是辅助技术人员对森林资源相关信息进行动态监管的应用技术,其可以对目标区域点位置进行精准定位,如果森林发生火灾,该系统可以对起火点进行精准定位,从而加快火灾的扑灭速度[3]。在对森林资源进行清查时,技术人员需要对区域边界进行明确,进而提升数据采集的准确性,全球定位系统的应用就可以帮助技术人员明确界定区域边界,提升信息数据采集的完整性和准确性。

2 森林资源监测中林业3S技术的应用现状

2.1 森林防火

我国科学技术体系的不断完善为3S技术提供了良好的发展机遇。例如在20世纪90年代,国家林业局结合已有卫星和地理信息系统架构,建立了符合国家森林防火需要的林火管理系统,以加快起火点发现速度,降低火灾对自然资源造成的影响。在系统推广初期,主要应用于拥有丰富森林资源的东北地区和西南地区。随着在应用过程中不断完善,根据目前数据显示,该系統的应用已经取得了较好的效果。

2.2 森林病虫害防治

森林资源可以分为原始森林资源和人造森林资源,相比于原始森林资源,人造森林种植的树木种类相对单一,如果出现森林病虫害,给人造森林带来的负面影响很难控制。因此,在森林资源监测过程中,病虫害是较为重要的监测内容。根据现有研究数据显示,正常植株与出现病虫害植株所反射出的光谱曲线存在较大差异,利用3S技术可以准确获取目标区域的光谱曲线,结合曲线变化情况对已发生病虫害的区域展开积极防治,能够起到控制病虫害蔓延,降低林业经济损失的作用。

2.3 森林资源的清查

森林资源清查是指对区域内森林资源的规模、林木种类、林木结构分布等情况进行系统性清查,根据调研结果可以为国家后续发展战略的制定提供基础保障,以起到优化森林资源分配的作用。在2009—2013年,我国开展了一次全国森林资源清查工作。在清查工作中,技术人员借助3S技术对重点保护树种进行标注,同时利用统一记录表格对相关信息进行了详细记录,有效提升了森林资源清查效率。

3 森林资源监测中林业3S技术的应用展望

3.1 实现森林资源监测的自动化

现阶段,我国借助互联网技术,将3S技术中的遥感技术、地理信息系统与全球定位系统进行有效结合,使其形成可以按照既定要求自动执行相关操作的综合管理系统。在未来发展过程中,监测自动化也将成为重要的发展趋势。在自动化监测过程中,系统可以根据预先设置的预警值对异常数据信息进行自动识别,并对此类信息进行标注,然后将信息反馈到相关控制系统当中,由技术人员对其进行统一处理,从而有效提升监测效率和问题发现速度。

3.2 动态了解森林资源面积变化

森林资源受到人为因素和自然因素影响,面积一直处于动态变化过程。人为因素对森林资源的影响主要是树木砍伐引起的资源面积降低,自然因素影响主要是指山体滑坡、泥石流等自然灾害导致森林资源消失。在未来发展过程中,3S技术会作为主要支柱系统对森林资源面积的变化情况进行实时监管,并借助采集数据对森林面积变化原因和发展趋势进行合理推测,针对性制定相应的解决措施,从而提高林业局对森林资源变化的管控水平。

3.3 森林起火点的未来研究

在自然环境下,森林资源具有较高的可燃性,是非常好的助燃物,一旦发生森林火灾,火灾规模将会在极短时间内迅速蔓延,给当地气候和国民经济带来严重的负面影响。在未来发展过程中,如何提高起火点的监测精准度也是下阶段3S技术发展的核心。因此,应在现有技术研究基础上,对起火点原因进行深层次分析,逐步完善起火点监测系统,从而加快火灾起火点发现速度,加快森林火灾的扑灭速度。

3.4 森林资源清查的未来研究

森林资源清查工作是一项持续性工作,每间隔一段时间国家就会统一进行全国范围内的森林资源清查工作,而林业局也会定期进行森林资源清查工作。在未来发展过程中,如何进一步提升数据信息采集效率和准确性也成为3S技术发展需要重点控制的问题,且对提升森林资源清查结果的有效性也有着积极意义。

4 结语

综上所述,3S技术在森林资源监测中发挥着重要作用,但是人们对于3S技术的开发利用设想还有很多仍停留在理论层面,如何将这些理论运用到实际中是未来发展的重点。当前3S技术在森林检测系统的应用还只有极小部分,了解3S技术的原理,结合森林资源监控的相关经验,将3S技术更深层次地应用在森林资源的监控上是未来发展的重点。

参考文献:

[1] 李万洋.森林资源监测中林业3S技术的应用现状与展望[J].农村经济与科技,2019,30(2):48.

[2] 黄福论.森林资源监测中林业3S技术的应用现状与展望[J].科学技术创新,2018(14):138-139.

[3] 周冬莲,黄小林.森林资源监测中林业3S技术的应用现状与展望[J].现代农村科技,2018(8):75-76.

(责任编辑:刘昀)

收稿日期:2019-07-11

作者简介:刘宁(1990—),男,湖北武汉人,硕士,助理工程师,研究方向为林学。E-mail: 993156160@qq.com。

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