林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計新技術(shù)應(yīng)用分析

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摘要:林業(yè)資源是國家發(fā)展中的一項重要資源，其關(guān)系著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，影響著生態(tài)環(huán)境。目前，環(huán)境問題已經(jīng)成為世界性的問題，保護(hù)森林資源是維護(hù)生態(tài)平衡的重要工作，做好林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計，有助于更加準(zhǔn)確地獲取森林資源狀態(tài)，進(jìn)而為林業(yè)工作的開展提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。在21世紀(jì)這個大背景下，保證先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中的有效應(yīng)用，是推動林業(yè)發(fā)展的重要舉措，將3S技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計之中，通過GPS技術(shù)、GIS技術(shù)以及RS技術(shù)，能夠更好地監(jiān)控林業(yè)，讓林業(yè)工作者所掌握的信息更加完整。本文對3S技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析，同時提出了3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中的具體應(yīng)用方法，以供參考。

關(guān)鍵詞:林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計;3S技術(shù);應(yīng)用分析

目前，在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中正大力推廣應(yīng)用新技術(shù)，3S技術(shù)作為其中的代表技術(shù)，主要包括全球定位技術(shù)(GPS)、地理信息技術(shù)(GIS)以及遙感技術(shù)(RS)。這3種技術(shù)目前已經(jīng)被許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)、服務(wù)模式，給人們的生活、工作帶來了極大便利。GPS技術(shù)可以通過三角測量、衛(wèi)星定位獲得指定區(qū)域內(nèi)的準(zhǔn)確位置坐標(biāo)，可以實現(xiàn)對時間、空間信息的精準(zhǔn)獲取，具有定位準(zhǔn)確、操作便捷等技術(shù)優(yōu)勢。而GIS技術(shù)是利用計算機(jī)軟、硬件完成對地理信息的技術(shù)分析，可以為相關(guān)地理信息提供更加快速、精準(zhǔn)地調(diào)查、運(yùn)算，其主要適用于林業(yè)、農(nóng)業(yè)的調(diào)查工作之中。RS技術(shù)是一種以物理手段(傳感器、平臺及信息獲取與傳輸)、數(shù)學(xué)方法(包括計算機(jī)圖像處理、地學(xué)計量分析、數(shù)理統(tǒng)計等)和地學(xué)分析(指以地學(xué)規(guī)律為基礎(chǔ)的地學(xué)處理過程)為基礎(chǔ)的綜合探測技術(shù)，通過對目標(biāo)進(jìn)行探測，獲取目標(biāo)信息，并對所獲取的信息加工處理，從而實現(xiàn)對目標(biāo)進(jìn)行定位、定性、定量的描述。這3種技術(shù)有效應(yīng)用在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計工作之中，有助于提高我國林業(yè)工作的技術(shù)水平，促進(jìn)我國林業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

13S技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國科技水平也得到了顯著提升，在空間技術(shù)方面，我國的技術(shù)水平已經(jīng)直追許多發(fā)達(dá)國家。同時，我國還與其它國家共同建設(shè)了一套林業(yè)資源信息的全球定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效提高全球定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

1.13S技術(shù)的使用范圍

3S技術(shù)作為現(xiàn)代空間技術(shù)的代表，在應(yīng)用前需要一定的資金成本，由于其前期成本較高，導(dǎo)致許多中小企業(yè)沒有能力支持這項技術(shù)的前期投入，所以3S技術(shù)多應(yīng)用在知識密集型的技術(shù)企業(yè)中。但是隨著3S技術(shù)相關(guān)硬件、軟件的不斷完善，其應(yīng)用所需的成本會不斷降低，這也預(yù)示著3S技術(shù)將有更加廣泛的應(yīng)用空間，在林業(yè)管理中，3S技術(shù)也勢必成為一種經(jīng)常應(yīng)用的技術(shù)。

1.23S技術(shù)的應(yīng)用更加專業(yè)化

隨著我國林業(yè)的發(fā)展，在相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用方面更加成熟，如地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在我國林業(yè)工作中得到廣泛應(yīng)用，具體涉及林業(yè)中的火災(zāi)管理、病蟲害防治以及林業(yè)資源管理等。這些工作都可以通過地理信息系統(tǒng)給予技術(shù)支持，通過地理信息系統(tǒng)能夠推動我國林業(yè)向?qū)I(yè)化方向發(fā)展。同時，在大量新技術(shù)的支持下，我國基層林場也正在逐漸建設(shè)管理系統(tǒng)以及決策系統(tǒng)，這也代表著我國林業(yè)的生產(chǎn)水平、管理水平將有進(jìn)一步提升。

2林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中新技術(shù)的具體應(yīng)用策略

2.1實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化

目前，在我國林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中已經(jīng)投入使用的3S技術(shù)軟件有許多，其中比較常見的有基于3S技術(shù)的ARCGIS、Supermap、Mapgis軟件。這些軟件數(shù)據(jù)的存儲格式各不相同，因此對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化有著較高要求。想要應(yīng)用好這些軟件，就要保證數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化效率與精準(zhǔn)性，才能讓我國林業(yè)信息的傳遞、采集各方面能力得以提升，進(jìn)而為林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計提供充分的數(shù)據(jù)支持。通過GPS技術(shù)與GIS技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓林業(yè)規(guī)劃部門更好地完成相關(guān)數(shù)據(jù)的計算與林區(qū)信息的調(diào)查，同時將這些重要林業(yè)信息實時傳遞給林業(yè)管理部門，讓林業(yè)管理部門更好地掌握林業(yè)資源生長情況、病蟲害、自然災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律等信息，以此為基礎(chǔ)制定預(yù)防措施會更加合理，大大提升我國林業(yè)的管理能力，有助于降低病蟲害、自然災(zāi)害對林業(yè)生產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2實現(xiàn)地理位置的準(zhǔn)確定位

在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中，需要通過相應(yīng)的調(diào)查工作來掌握具體的地理位置與林業(yè)資源的具體數(shù)量。利用ARCGIS處理軟件，能夠得到地理位置調(diào)查的實際地圖視頻信息，以GIS技術(shù)、GPS技術(shù)為基礎(chǔ)，完成對地理位置經(jīng)緯度的準(zhǔn)確獲取。另外，也能獲取更加準(zhǔn)確的地理面積，與傳統(tǒng)的人為計算相比，計算機(jī)計算結(jié)果誤差更小，計算效率更高，大大節(jié)省了時間資源與人力資源，具有較高的技術(shù)優(yōu)勢。

2.3便攜式

GPS設(shè)備的應(yīng)用為了更好地提高林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計的信息采集效率，在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)該進(jìn)一步推廣應(yīng)用便攜式GPS設(shè)備，通過便攜式GPS設(shè)備的應(yīng)用，能夠更加準(zhǔn)確地定位外界地理位置，獲取相應(yīng)的水資源、地質(zhì)條件、地理環(huán)境等重要信息，再以這些信息為依據(jù)為其建立相應(yīng)的圖形。由于GPS設(shè)備具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅可以完成平面的地理定位，也能計算出相應(yīng)位置的海拔高度，可以將其應(yīng)用于山區(qū)林業(yè)資源的調(diào)查工作中。在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中，GPS設(shè)備能夠輔助工作人員完成對地理面積的計算以及地理位置經(jīng)緯度的計算，有效保證調(diào)查工作的質(zhì)量。另外，便攜式GPS設(shè)備的質(zhì)地輕盈、便于攜帶，也適合林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計工作人員的使用，設(shè)備的攜帶不會給工作人員帶來較大負(fù)擔(dān)，而獲取的林業(yè)資源信息也能更方便存儲。

3基于3S技術(shù)的空間數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的建立

3.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立

為了更好地掌握林業(yè)資源信息，在3S技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要結(jié)合3S技術(shù)加強(qiáng)對空間數(shù)據(jù)與相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的建立。為林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計工作建立林業(yè)資源信息系統(tǒng)，其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括數(shù)字正射影像、數(shù)字柵格地圖等模型。

3.1.1數(shù)字正射影像數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)具有生產(chǎn)周期短、信息內(nèi)容量大、信息更加直觀的特點，其可判讀性更高。數(shù)字正射影像利用的數(shù)據(jù)主要為衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是林業(yè)資源規(guī)劃設(shè)計工作中實現(xiàn)土地類型區(qū)劃、小班屬性因子判讀的重要信息。在進(jìn)行林業(yè)資源遙感調(diào)查時，獲取詳細(xì)的遙感圖像是比較重要的工作。在實際工作中發(fā)現(xiàn)，通過對波譜范圍、信息量以及數(shù)字圖像處理能力等多個方面能力的對比，總結(jié)得出選用2.5m分辨率的SPOT5衛(wèi)星遙感圖像作為主要信息源，能夠得到的圖像數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，使用ETM+制圖儀獲取的光譜段更多，根據(jù)不同地物在相應(yīng)光譜段的反射輻射特性，能夠反映出當(dāng)?shù)馗嗟匚锴闆r。工作人員根據(jù)波段及地物間的相關(guān)特性，能夠完成對地物的有效識別，進(jìn)而完成相應(yīng)的調(diào)查工作。SPOT5與ETM+的遙感影像波段特征對比情況，如表1所示。

3.1.2數(shù)字柵格地圖的建立數(shù)字柵格地圖是以現(xiàn)有紙質(zhì)地形圖為依據(jù)，利用掃描設(shè)備將紙質(zhì)地形圖轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)，再通過計算機(jī)完成對圖像的幾何糾正，進(jìn)而形成柵格數(shù)據(jù)文件。數(shù)字柵格地圖包括紙質(zhì)地形圖中的全部內(nèi)容，同時具有幾何精度更高、地形圖的繪制成本較低、影像生成效率較高的特點。目前，應(yīng)用的數(shù)字柵格地圖主要的比例為1∶50000，而對新數(shù)字柵格地圖的繪制多通過衛(wèi)星遙感及基礎(chǔ)信息采集來實現(xiàn)。

3.2屬性數(shù)據(jù)的建立

屬性數(shù)據(jù)主要包含對空間實體的描述信息，如指定范圍內(nèi)樹種、林種、樹齡等信息，其具有豐富的數(shù)據(jù)形式，能夠讓空間實體描述更加具體詳細(xì)。在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中建立屬性數(shù)據(jù)，能進(jìn)一步增強(qiáng)信息的豐富性、詳細(xì)性。為林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，采用多個字段來劃分小班因子，小班因子包括縣、鄉(xiāng)、村、組等多個基本因子，再對每個小班因子的地貌、坡度等信息進(jìn)行完整記錄;記錄相應(yīng)的文本數(shù)據(jù)，其中包括當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況、相應(yīng)的法律法規(guī)以及資源調(diào)查報告等文件;圖片信息，將實地考察工作中獲取的真實地物圖片進(jìn)行建檔，以柵格形式存儲在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中。

3.3數(shù)據(jù)的管理方式

為了提高數(shù)據(jù)的利用效率，必須根據(jù)林業(yè)資源信息種類的不同，為其建立具有針對性的管理機(jī)制，以確保各類信息的利用效率。在建立數(shù)據(jù)庫時，要根據(jù)不同類別的信息選擇適合的軟件建立獨立的數(shù)據(jù)庫，再通過該數(shù)據(jù)庫軟件完成對數(shù)據(jù)的管理。目前，林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中所建立的數(shù)據(jù)庫體系，可參考圖1。

4結(jié)語

綜上所述，由于3S技術(shù)在我國林業(yè)工作中的應(yīng)用起步較晚，尚未積累出更多的實際應(yīng)用經(jīng)驗，因此必須在今后的工作中進(jìn)一步加強(qiáng)3S技術(shù)的應(yīng)用研究，以求盡快提高這項技術(shù)的應(yīng)用水平。確保3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中的有效應(yīng)用，可以利用3S技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢，解決林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計工作中的難點，進(jìn)而達(dá)到提升工作效率、提高林業(yè)信息準(zhǔn)確性的目的。只有在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支持下，才能讓我國的林業(yè)工作質(zhì)量得到更好地保障，進(jìn)而促進(jìn)我國林業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

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作者：武生權(quán) 單位：河北承德林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院