| 标题 | 论3S技术在林业调查规划设计中的应用 |
| 范文 | 金亚荣 摘 要：信息技术的发展和进步，为林业资源调查和规划设计提供了巨大便利，目前应用最普遍的林业信息技术就是3S技术。3S技术不仅精准性非常高，而且操作简便，处理效率高，既能有效降低人工调查及测量误差，还能显著提升工作效率，降低林业管理的人工成本。本文阐述了3S技术的概念及内涵，重点对林业调查规划设计中3S技术的具体应用进行分析，以期有利于提升我国林业调查规划设计水平，促进林业资源保护和发展。 关键词：3S技术;林业资源;调查规划设计;应用分析 中图分类号：S75 ? ? ? 文献标识码：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20200930029 引言 林业资源是最重要的森林资源，其不仅对维护生态环境起着关键作用，而且对支撑人类社会生活及经济发展意义重大。因自然环境一直处于变化发展中，林业资源的生长状态、资源数量等也在不断变化，仅凭传统人工统计和调查的方法难以准确获得林业资源的详实信息，这使林业管理和规划设计都存在一定困难。但随着信息技术的飞速发展，3S技术得到充分利用，彻底改变了传统林业资源调查统计中费时费力的状况，不仅可获得精准、全面的林业资源信息，确保林业资源规划设计更加科学，还大大提升了调查效率，有效降低了管理成本，对提升我国林业资源管理和建设水平作用明显[1]。 1 3S技术的概念和内涵 3S技术是遥感技术RS（Remote sensing）、地理信息系统GIS（Geography information systems） 以及全球定位系统GPS（Global positioning systems）3种技术的合称。3S技术融合了空间信息技术、传感器技术、卫星定位和导航技术、计算机及通讯技术等多种专业技术，具有信息全面收集、地理精准定位、动态监控、数据信息分析处理、信息及时传输等诸多优点。其中，RS技术是一种信息探测和收集技术，其结合物理、地理以及数学等学科知识和算法来实现信息的快速、精准探测;CIS是一个数据信息管理系统，也可称为信息资源库，可对RS探测的大规模数据信息进行有效储存和实时传递，可为最终的信息分析提供充足的数据支撑;GPS技术是一个全球性的卫星导航和定位系统，能对地球上的任意目标位置进行精准定位，便于确立数据测量点，提升测量针对性[2]。 在林业资源调查规划设计中通常要结合3S技术的共同优势，通过灵活搭配使用，确立测量基准点，清晰界定测量对象和测量范围，及时全面掌握林业资源动态信息，存储相关数据信息备查备用，实现高效高质调查，科学规划，合理设计，提升林业资源管理质量。 2 3S技术在林业调查规划设计中具体应用 3S技术在林业领域应用广泛，其用途不仅限于林业资源调查，还包括野生动物资源调查、森林灾害监测、环境污染监测等方面。其中在林业调查规划设计中应用最为普遍，具体内容如下。 2.1 样地精准定位 地理信息定位可帮助调查人员明晰林业调查的范围和规划内容，同时还有助于为空间范围设计提供准确的数据支持。样地调查是林业资源清查和规划设计的基本组成部分，通过选取调查区域中的某一较小范围来进行集中调查，以局部调查结果为参照，按等比例放大到整合调查区域，并进行科学估算，以较少的调查投入获得较大效益，提升林业资源调查效率。样地调查的基础保障是样地定位，只有做好样地定位，明确调查范围，才能保障后续的调查工作顺利开展[3]。以往进行样地定位时，主要借助罗盘依靠大量人力来开展工作，这种方式易受地势变化的客观因素和人工作业的主观因素所影响，其测量结果往往存在较大误差，难以保障最终的调查质量。而使用3S技术中的GPS技术，借助卫星系统来进行空间定位，可以确保测量信息的精准性。通过将样地经纬度参数输入地理图像信息数量测试框中，使具体目标地点在仪器中呈现出来;以目标地点为导航目标，启动GPS导航功能，清晰呈现出当前所在位置和目标点之间的距离及方位，跟随指示到达目标点，最终完成样地定位。在GPS技术支持下样地定位路线清晰、方向明确，可减少工作过程时间及人力成本损耗，提高工作成效[4]。 2.2 有效支撑外业调查 在林業调查规划设计中外业调查的主要作用是数据信息采集，将3S技术应用到调查工作中，能够确保调查信息更加准确。3S技术中的GIS技术不仅可对数据信息进行安全存储，还可以对数据信息进行针对性处理，其与RS和GPS技术进行搭配使用，便于获得调查所需的有效信息[5]。如，某地在规划开展次生林建设中，需要全面掌握当地水资源与土地资源分布情况，使用传统调查方法，周期过长、成本过高，而使用3S技术对本地水文地理进行卫星定位，对定位图进行数据分析，掌握空间区域内的真实信息，快速形成调查结果，可有效节省调查时间，推进次生林建设工程项目的实施。 2.3 提升数据处理能力 一般数据处理工作包括数据存储、分析、传输及应用等几个方面。3S技术形成的数据信息以卫星信号为纽带进行实时传输，地面接收设备与卫星系统相匹配，保障信息传递高效和稳定[6]。接收的数据信息需要使用小波降噪等措施，增强信息可读性，同时将这些原始信息进行结构性转换，使数据信息可以直观化反映调查结果。在此过程需重视单位标注和地图比例尺工作，要求选择统一且合理的比例尺，一般选用1∶1000或1∶1500的比例尺。另外，选择坐标系应遵循数据处理原则，根据实际使用情况进行选择，常用西安80直角坐标系和北京54直角坐标系。在对数据初步处理和分析完成之后，应将信息录入到计算机系统中，并将数据信息进行备份、存储、归档，为开展林业调查规划设计提供数据支撑，避免重复测量。 2.4 支持空间距离分析 空间距离分析在林业资源管理和规划设计中发挥着重要作用，主要运用于计算作业总量和划分工作范围等方面，而且非常适用于大范围距离测定。如，在对地形较复杂的森林区域进行分析时，使用户外常规作业技术和PTK技术难以有效测量距离，必须要选择更多更高的地理位置作为测试基准点，一般要求每间隔1km确定1个基准点，以满足测量需要[7]。在空间按距离分析中引入3S技术，利用RS遥感技术可准确获得高点与边缘标准点两者之间的数据信息，且两者之间可通过物理连接组成平面图;利用GPS卫星定位技术就能准确确定各测试点的详细位置，并明确具体测量点的经纬度信息;在GIS地理信息系统的作用下，可快速获得空间立体感的信息图，而且还可以准确测定每个边缘基准点和高点之间的实际距离，可以选择更多的边缘点，以此提高空间距离测定精度。 2.5 助力小班调查 小班调查作为传统林业资源调查设计的主要方法，有着重要作用。这种调查方法是在地形图上根据经纬度的规划来计算面积，对相关数据信息进行换算，从而实现具体的数据监测和规划。传统小班调查多采用人工作业模式，不仅费时费力，而且实际成效不高，测量误差率较大，不能保障林业调查规划设计质量。通过应用3S技术，以计算机为工具对各类数据进行智能换算，可有效避免数据失误，提升调查精度。具体功能包括以下3点。 2.5.1 借助GPS技术明确小班作业边界 充分发挥GPS卫星定位的功能，在厘清小班边界线的同时，确立测量目标关键点，将其准确标示出来，并连线形成小班。此外，GPS卫星定位技术还能解决平原地区因地理特征不明显，测量点不清晰，小班界限无法有效区分的问题。 2.5.2 利用RS遥感影像进行准确判读 通过观察遥感影像的色泽、图像质感、纹理结构、几何特征、地理位置等因素，并与相关参照物进行简单核对，即可准确判读出信息结果，能够降低判读难度，节约工作时间。 2.5.3 利用GIS加强数据分析和统计并绘制成图[8] GIS信息系统以内部储存的数据信息为基础，将小班因子输入到计算机中，系统自动进行面积计算、数据统计、数据分析等一系列操作，最后绘制出具体图形。 2.6 利于开展林业专题调查 林业专题调查主要是针对林业资源中某些具体内容的重要数据采集和分析等一系列工作。如，林地征占利用调查、造林地资源统计调查、林业资源多样性调查等。林业专题调查往往具有针对性、专业性、深入性，是针对特殊目标进行的深层次研究，目的是增强对林业资源管理的有效性。具体的操作方法为，3S技术紧密结合计算机技术，在数据收集的同时进行数据深加工;遥感技术结合人工监测二者互为补充，确保信息完整，以此实现样本区域内调查数据的常态化。利用健全的通信系统确保数据信息的及时传输，卫星信号传送和地面信号接收处于正常工作状态，保证所有信息都能实现全天候完整传递，形成有规律的数据资源库，便于规划设计工作人员能够准确把握林业资源信息，制定出科学合理的规划设计方案。 3 结语 现代林业调查规划设计应充分借助信息技术来提高工作质量和效率，3S技术具有数据信息全面收集、信息存储分析处理、目标对象精准定位的特点，将其运用于林業资源调查、规划和设计工作中可实现林业工作的提质增效，值得推广应用。 参考文献 [1] 王鑫，苗志远，李亮，高亮.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（24）：191. [2]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（08）：59. [3]刘红位.试析“3S”技术在森林资源调查规划设计中的应用[J].绿色科技，2019（15）：190-191. [4]杨良.3S技术在森林资源二类调查的具体体现及影响[J].北京农业，2014（06）：252. [5]殷亚南，李罗仁，王勇.3S技术在森林资源规划设计调查中的应用探讨[J].江苏林业科技，2008（12）：37-39. [6]潘明哲.3S技术在林业调查规划设计中的实际应用[J].科学技术创新，2020（06）：146-147. [7]胡军星.林业调查规划设计中3S信息技术应用分析[J].现代农业研究，2020（05）：111-112. [8]孙天洪.3S技术在森林资源规划设计调查中的应用[J].农家参谋，2020（05）：109. （责任编辑 ?李媛媛） |
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