3S技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作的應(yīng)用

時間:2022-05-18 15:20:54

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3S技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作的應(yīng)用

摘要:在現(xiàn)代化林業(yè)發(fā)展過程中,利用“3s技術(shù)可以很好地解決傳統(tǒng)林業(yè)勘測設(shè)計工作效率低、精度差的問題。因此,“3S”技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作中的應(yīng)用越來越普遍,對整個現(xiàn)代化林業(yè)健康發(fā)展具有良好的促進作用。本文結(jié)合筆者自身的實際工作經(jīng)驗,在闡述“3S”技術(shù)相關(guān)定義的基礎(chǔ)上,總結(jié)歸納了“3S”技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作中的作用與應(yīng)用,以期為相關(guān)林業(yè)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞:“3S”技術(shù);林業(yè);勘測設(shè)計;作用;應(yīng)用

在現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展過程中,充分應(yīng)用以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ)的新技術(shù),能夠最大程度地提升林業(yè)勘測設(shè)計工作的質(zhì)量與效率,從而為后續(xù)林業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展打好基礎(chǔ)。廣西是我國林業(yè)大省,是全國重要的木材生產(chǎn)基地,素有“八山一水一分田”之稱,自然條件優(yōu)越、森林資源豐富、生態(tài)環(huán)境優(yōu)良,發(fā)展林業(yè)有資源、有優(yōu)勢、有基礎(chǔ)、有潛力、有后勁。截至2020年底,廣西全區(qū)森林面積為1486.7萬hm2,森林覆蓋率達(dá)到62.37%,居全國第3位,其中人工林面積為906.7萬hm2(居全國第1位)、天然林面積580萬hm2;森林蓄積量為7.4億m3,居全國第7位;年木材產(chǎn)量為2650萬m3,約占全國總產(chǎn)量的1/3;森林生態(tài)服務(wù)功能年總價值達(dá)1.23萬億元。可見,林業(yè)是廣西地區(qū)重要的支柱產(chǎn)業(yè),為維護國家木材安全作出了重要貢獻。研究“3S”技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作中的應(yīng)用,對促進廣西林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1“3S”技術(shù)概述

“3S”技術(shù)是遙感技術(shù)(remotesensing,RS)、地理信息系統(tǒng)(geographyinformationsystems,GIS)和全球定位系統(tǒng)(globalpositioningsystems,GPS)的統(tǒng)稱,是對空間或地理位置進行信息采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播與應(yīng)用的一種新興現(xiàn)代綜合信息技術(shù)[1]。RS是當(dāng)前地理測繪測量工作中使用最頻繁的重要技術(shù)之一,主要利用無線遙感衛(wèi)星和無人機等作為核心模塊,從外層空間或高空接收地球表層地物的電磁波信息,通過對這些信息的掃描、攝影、傳播和處理,實現(xiàn)地理數(shù)據(jù)采集和圖形測繪。該技術(shù)在地圖測繪與更新中應(yīng)用較為廣泛,尤其是在高危自然地區(qū)測繪工作中有較好的效果,能夠提高森林資源等管控質(zhì)量,動態(tài)掌握森林資源變化情況。GIS是一個專門用來管理地理信息的綜合性計算機軟件系統(tǒng),是地理信息的“大管家”,能夠完成對地理信息數(shù)據(jù)的儲存管理、分析表達(dá)以及數(shù)據(jù)整合應(yīng)用等,并可視化地將各種地理信息呈現(xiàn)在地圖上,成為信息可視化工具。GIS一般由計算機、地理信息系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)庫、分析應(yīng)用模型、圖形用戶界面和系統(tǒng)人員等部分組成,在生態(tài)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)報、精確農(nóng)業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用。GPS是定位技術(shù)的重要組成部分,利用GPS定位衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)對全球范圍內(nèi)地理位置的精準(zhǔn)、高效、快速定位。GPS可以提供以點、線、面為要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)地理信息。在我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)逐漸完善和相關(guān)技術(shù)日趨成熟的背景下,北斗衛(wèi)星技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中,尤其是在林業(yè)勘測與管理中。通過GPS定位技術(shù)可以快速鎖定位置,一旦發(fā)生森林火災(zāi)等能夠及時確定位置,便于后續(xù)救災(zāi)工作的高效開展。

2“3S”技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作中的作用

2.1GPS技術(shù)的作用

在傳統(tǒng)的林業(yè)勘測工作中,多采用羅盤、引線等工具進行人工測量,但由于工具比較落后、任務(wù)量較大,無法有效保證林業(yè)信息采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,造成勘測工作誤差大、信息更新不及時,不利于林業(yè)設(shè)計工作的有效展開。GPS技術(shù)系統(tǒng)最突出的功能就是精準(zhǔn)定位,通過確定兩點之間位置來完成距離的測量。GPS技術(shù)定位精準(zhǔn)、使用方便,能夠在很大程度上提升林業(yè)調(diào)查工作質(zhì)量[2]。因此,在林業(yè)勘測設(shè)計工作中應(yīng)用GPS技術(shù),可以完成地塊位置定位、形狀描繪等相關(guān)工作,其具有全天候、高精度、自動化等顯著特點。當(dāng)處于沒有明確邊界定點的情況下,GPS技術(shù)依然能夠?qū)Χㄎ荒繕?biāo)進行智能化分析,完成精確定位,保證各項測量工作精準(zhǔn)快速完成。同時,GPS技術(shù)還具有數(shù)據(jù)計算功能和繪圖功能,利用GPS獲取數(shù)據(jù)之后可以完成林業(yè)地理面積的計算和測繪??傊?,通過使用GPS技術(shù),可以從全局角度管控林業(yè)資源、優(yōu)化人力資源配置、降低林業(yè)管理難度,為林業(yè)管控質(zhì)量提升提供助力,促進勘測工作效率的提高。

2.2GIS技術(shù)的作用

在林業(yè)勘測設(shè)計工作中,GIS技術(shù)能夠?qū)斎氲较到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進行精確分析,并系統(tǒng)地輸出,具有較高的時效性和便利性。GIS技術(shù)的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下3個方面。一是能夠?qū)睖y的信息與資料進行適時更新和修改。利用GIS技術(shù)可以完成森林結(jié)構(gòu)勘測分析,并將收集到的信息及時進行整理、繪制成圖,減少植樹造林、亂砍濫伐、洪水、火災(zāi)等因素造成的林業(yè)信息失真問題。二是實現(xiàn)林業(yè)勘測快速成圖工作。應(yīng)用GIS技術(shù)能夠有效地整合采集到的林業(yè)信息,能夠?qū)⒄系牧謪^(qū)圖片到輸出專題圖的工作效率大大提高,并進行長期有效儲存。三是實現(xiàn)對林業(yè)數(shù)據(jù)信息的快速查詢。利用GIS技術(shù)的信息調(diào)查功能完成林業(yè)信息調(diào)查工作,從而精準(zhǔn)地了解林區(qū)具體情況,以更加合理地規(guī)劃勘測工作。在實際應(yīng)用過程中,與其他技術(shù)相比,GIS技術(shù)具有更好的應(yīng)用效果,配合相應(yīng)的設(shè)備能夠更加快速地完成調(diào)查工作。

2.3RS技術(shù)的作用

對于林業(yè)勘測設(shè)計而言,影像繪制功能十分重要。在RS技術(shù)的應(yīng)用過程中,視野開闊和動態(tài)管控是其最大的優(yōu)勢。因此,RS技術(shù)不僅具有地理信息采集作用,還具有影像繪制、影像設(shè)計分析等多種功能。一是能準(zhǔn)確分析出林區(qū)的動態(tài)發(fā)展變化。使用地球同步遙感衛(wèi)星可以對林區(qū)每個物象進行記錄,比較不同時段的圖像,以不間斷地對林區(qū)變化情況進行實時跟蹤觀察,為林業(yè)勘測設(shè)計工作科學(xué)展開奠定基礎(chǔ)。二是促進研究成果的科學(xué)化發(fā)展。在RS技術(shù)的應(yīng)用中,要求對項目進行綜合應(yīng)用分析,利用RS影像技術(shù),能分析樹狀、色調(diào)、結(jié)構(gòu)紋理以及布局特征等,構(gòu)建出統(tǒng)一的解譯標(biāo)志,從而把握每個林區(qū)的信息,對森林資源進行綜合管控。

3“3S”技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作中的應(yīng)用

3.1外業(yè)調(diào)查

當(dāng)利用“3S”技術(shù)進行林業(yè)勘測設(shè)計工作時,外業(yè)調(diào)查部分工作主要使用GPS與RS2種技術(shù)。首先,利用GPS技術(shù)對所勘測的林區(qū)進行準(zhǔn)確定位,確定好勘測的對象及目標(biāo)范圍。其次,利用RS技術(shù)對目標(biāo)進行影像記錄,生成影像圖,建立RS影像解譯標(biāo)志。再次,加強外業(yè)工作人員的學(xué)習(xí)強度,使其能夠在外勘測時精準(zhǔn)辨別地標(biāo),利用GPS技術(shù)執(zhí)行導(dǎo)航、定位、測量等任務(wù),采集測量的數(shù)據(jù),在遙感技術(shù)生成的圖片上標(biāo)明一些具有代表性的標(biāo)志及地理分界線。最后,科學(xué)整理各種外業(yè)材料,對采集到的各種勘測信息與數(shù)據(jù)進行分類,篩選出關(guān)鍵、準(zhǔn)確的部分,為之后的內(nèi)業(yè)繪制工作做好準(zhǔn)備。

3.2內(nèi)業(yè)繪制

內(nèi)業(yè)繪制工作主要使用GIS技術(shù)。一是使用地理信息系統(tǒng)軟件對外業(yè)調(diào)查工作所得數(shù)據(jù)進行匯入、統(tǒng)計與整理,并將數(shù)據(jù)進行長期儲存,以備日后與新數(shù)據(jù)進行比較。二是將林區(qū)中不同事物進行分類,并按照林區(qū)發(fā)展與林區(qū)特點輸出該林區(qū)相對應(yīng)的林業(yè)資源專題圖。三是做好專題圖的圖像拼接與唐正濤:“3S”技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作中的應(yīng)用矢量化處理,并根據(jù)實際需要進行色彩分區(qū)填充。四是完善專題圖的圖例、比例尺、圖框等基本要素,做出科學(xué)、實用、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱D紙[3]。通過內(nèi)業(yè)繪制,能夠使林業(yè)工作人員清楚明了地掌握林區(qū)內(nèi)的各種關(guān)鍵信息,有利于實現(xiàn)林業(yè)經(jīng)濟開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護相協(xié)調(diào)。

4結(jié)語

綜上所述,“3S”技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)勘測設(shè)計工作中,可以優(yōu)化資源配置,大幅提升林業(yè)管理工作的效率與質(zhì)量,從而實現(xiàn)林業(yè)資源科學(xué)合理開發(fā)、利用與保護,確保林業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展[4]。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,可以在原有“3S”技術(shù)的應(yīng)用前提下,通過物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)等的融合應(yīng)用,建立更加先進、科學(xué)的林業(yè)“3S”技術(shù)體系,從而全面提升“3S”技術(shù)的實際應(yīng)用效果,利用技術(shù)更好地完成林業(yè)規(guī)劃、林業(yè)創(chuàng)新等工作。

5參考文獻

[1]馬曉慶.3S技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作中的應(yīng)用[J].鄉(xiāng)村科技,2020,11(33):74-75.

[2]劉紅星,鄭健.3S技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用[J].花卉,2020(2):238-239.

[3]王兵.林業(yè)勘測設(shè)計工作中3S技術(shù)的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機,2019,50(20):52.

[4]王均.“3S”技術(shù)在林業(yè)勘測設(shè)計工作中的應(yīng)用[J].花卉,2018(14):183-184.

作者:唐正濤 單位:廣西林業(yè)集團有限公司