浅析3S技术在林业调查规划设计中的应用
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作者:覃卫星
摘 要 随着时代的进步，信息技术在林业领域得到了广泛的应用，而林业中最常用、最重要的技术就是3S技术。3S技术弥补了人工操作的误差，具有较高的精度，提高了工作效率，为相关工作提供了极大的支持和方便。基于此，介绍了3S技术的基本内容，分析了3S技术在林业调查规划中的具体应用。
关键词 林业调查;规划设计;林业资源;应用分析
中图分类号：S757.4 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.36.029
林业资源作为我国重要的战略储备资源，一直以来科技投入不多，以人工管理为主的粗放式管理模式不能提供及时、准确、科学权威的勘测数据，进而不能根据贴合实际的林业资源调查数据进行合理的规划方案制定。但是自20世纪90年代，我国开始重视森林资源的保护之后，开始在林业管理部门中普及使用3S技术来辅助工作，极大地提高了工作效率，降低了工作强度，增强了林业资源调查数据的精确度。
1 3S技术概念及在林业资源中的功能作用
3S是RS、GPS、GIS这3种技术的统称，分别是遥感技术、全球定位技术和地理信息技术。这3种技术结合了计算机大数据处理、移动通讯、空间分析、地理传感等，围绕空间信息进行数字化采集、分析、传播以及应用。基于此，详细叙述3S技术各自的功能和特点。
1.1 遥感技术
遥感技术利用传感器进行信息采集，是集计算机图像处理等物理方法、计算机信息技术等数学计算方法及以地学规律为指导的地理分析方法为一体的区域综合勘测技术。在具体的应用中，由于遥感技术的覆盖区域范围很大，能够采用多波段成像技术来定位、定性、定量地对地理环境中的各项指标进行勘测，如森林覆盖率，林木生长状态、水土资源等[1]。遥感技术极大地简化了林业资源管理工作，具有成本低、操作方便、呈现效果直观等特点。
1.2 定位技术
全球定位系统是一个由卫星群组合而成的空天一体化空间分析技术，能够为人们的生产生活提供地理定位等作用。在林业调查工作中能够与遥感技术、地理信息系统组合形成立体式森林资源管理体系，根据调查需要进行各类资源的清查，检测病虫害的分布情况。
1.3 地理信息系统
地理信息系统是计算机信息云储备和大数据分析按照地理信息科学处理理论指导，实现地理空间信息可续管理、分析、利用的一套技术系统。该系统能够对森林区域中植物的种类和生长状态以及水文、光照、温度、土壤等地理综合信息进行监测，通过林业资源中的具体要素进行数据分析，然后科学合理地进行森林整体评估，为工作人员制定合理的管理策略提供可靠的带有规律性的数据支持。
2 3S技术在林业调查规划中的具体应用分析
2.1 样地定位
样地调查是森林资源清查和规划设计中不可或缺的重要内容，主要是在整片森林区域中取一部分范围进行集中深入的调查，然后再按照等比例放大原则进行整体估算。而进行样地调查必然少不了样地定位，过去没有全球定位系统，传统方法使用的是罗盘进行人工操作。这种方法受到地势高低的变化以及人工作业的不稳定性，容易出现极大的测量误差。因此，当代林业资源调查中的样地定位一般采取GPS系统，通过卫星群的空间定位以保证其精确性。使用GPS进行样地定位的具体办法与地图导航寻找目标一致：1）在地理图像信息数量测试框中输入样地经纬度参数，从而在仪器中显示出具体的目标地点;2）将地点定位为导航目标，开启导航功能，GPS便开始工作，自动测算出自己所在位置与目的地的距离和方向，然后通过调整方位不断接近目的地。GPS大大提高了样地定位的工作效率，避免了工作误差。
2.2 3S技术与小班调查相融合
小班调查方法是传统林业资源调查规划的方法之一，主要办法是在地形图上根据经纬度的规划，计算出面积，再根据数据信息的换算来实现具体的数据监测与规划。这种方式都是人工作业，误差率比较大，而且耗时耗力。但是通过3S技术，用计算机技术实现各种数据的智能换算，就能够控制误差。具体的操作办法如下。
2.2.1 确认小班边界
通过GPS可以在网络地图上规划小班边界线，确定目标后在地图上标注，连线之后就能够自动生成小班区域。尤其是在平原地区的森林中，海拔平均高度都一致，地势特征不明显，可以利用GPS轻松解决这种无法准确找到小班界限的问题。
2.2.2 结合遥感影像技术进行小班边界核对
遥感影像中对地理的颜色区分、地理结构、空间区位、纹理结构的直观自觉分析，只需要简单目视判读，就能够快速直接地进行分析，进行小班边界的精准定位。
2.2.3 通过地理信息系统综合开展数据分析统计工作
在系统中输入小班参数，然后根据具体内容进行自动分析，形成具有规律性的参数，并通过绘制图表的形式在工作中进行比对。
2.3 林业专题调查
林业专题调查是对林业资源中某一项具体的内容进行数据采集分析，如开展林地征占使用、造林资源统计规划、林业多样性统计规划等。具有针对性的林业专题调查能夠聚焦目标、深入研究，从而实现林业资源更加深入的管理[2]。具体的操作方法是：1）将3S技术与计算机技术相结合，利用林业专题调查系统，用遥感技术与人工监测相结合的形式，实现样本区域内调查数据的常态化;2）通过信息通讯技术实现数据的即时传送，进行全天候数据分析，形成有规律的数据库，让工作人员在进行调查规划时能够即时提取科学准确的数据信息进行论证[3]。
3 3S技术在广西东门林场林业调查规划中的应用
在广西东门林场的林业资源管理中，3S技术得到了充分应用，尤其对每年伐区面积的监控、新种树木生长情况的监测、林木病虫害的分析预防以及通过光热水等数据即时分析潜在的火灾情况，实现了全天候即时性的信息采集分析。2019年，林区利用3S技术中的GPS定位系统，通过经纬度划分在计算机面积测算系统中对管辖区7个分场区的计划伐区面积进行了精确计算，然后通过遥感技术来检测树木生长情况，并根据计算任务来分析全年的计划砍伐面积和计划出材情况，确保了林业资源统计的精细化、精准化和全面化，统计情况见表1。
东门林场在3S技术应用中虽然取得了相应的成果，但是技术应用的深度还不够，这主要是林场中对应的技术人才比较缺乏，再加上3S技术属于高精尖技术领域，无论是自我学习还是教育培训，如果没有一定的相关知识储备，很难熟练掌握相关应用技术。再加上3S技术相关应用设备的采购费用非常高昂，目前林场现有的设备还比较陈旧，很多功能不能实现自动化和智能化。
4 结语
3S技术具有实时性、信息化、规律性等特点，能够大大方便林业工作，在林业调查规划设计中具有切实可行性，能够带来巨大的实用价值。为此，要做到以下3点：1）国家应加强对该领域的技术投入，尽快完成相关技术的研发;2）为避免国外相关技术的封锁，教育部门要加快相关人才的专业培训，为类似于东门林场相关的单位提供对口的人才资源;3）一些科技企业可以利用3S技术进行市场化服务，避免因为相关技术的空白导致林业资源调查规划的不合理。
参考文献：
[1] 王鑫，苗志远，李亮，等.林业调查规划设计中3S技术的实际应用分析[J].农业与技术，2018，38（24）：191.
[2] 赖淑晖.林业调查规划设计中3S技术的应用[J].现代园艺，2019，42（17）：197-198.
[3] 曾得胜.3S技术在林业调查规划设计中的实际应用[J].江西农业，2019（16）：59.
（责任编辑：刘昀）
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