试论遥感技术在现代林业中的应用
2020-07-21周加先张四康
周加先 张四康
摘 要:现阶段,随着社会的发展,我国的林业建设的发展也有了改善。在生态环境逐步发展的背景下,林业资源本身受到了较多的关注,而林业遥感技术的应用本身无疑为林业资源的防护、林业病虫害防治等问题提供了切实有效地保障。林业遥感技术本身实现了信息化的建设基础,为林业资源的保护融入了现代化的基础,这无疑进一步降低了监控的成本与支出,还提升了监控的效率与质量,起到了一举两得的效果。但是,对于林业遥感技术而言,从而我国应用较晚,在实际的应用中还存在较多的问题与不足,这无疑进一步削弱了我国林业遥感技术的运用,为此,诸多研究人员开展了大量的研究与探索,以此逐步剖析存在的应用问题,并进一步探索有效地发展策略。本文也立足于林业遥感技术的应用现状,深入探索了推进林业遥感技术不断发展的应用策略,以此推进林业遥感技术的应用与发展。
关键词:遥感技术;现代林业;应用
随着经济与科技的迅速发展,我国卫星技术和航空航天技术有了重大突破。无论是资源卫星、遥感卫星还是无人机、激光雷达技术以及合成孔径雷达技术,都是空间对地观测的重要技术手段,都属于现代遥感技术的范畴。遥感技术最大的作用就是对地球表面的自然的、人文的地理现象进行观测,提取地理信息,用以各行各业的研究。遥感技术依托于地理科学,服务于测绘、交通、能源、地质、农业、水利、林业、考古等诸多行业,可以说遥感技术是目前广泛受关注的科学技术之一。遥感技术最大的优点就是全天时、全天候大范围同步观测,十分适合于林业资源的调查与监测。
一、林业遥感技术的研究背景
对于林业资源的监控而言,林业遥感技术基本有着较大的优势,但是我国的林业遥感技术起步较晚,发展较短。在1990年,我国诸多地区开始意识到林业遥感技术的价值与作用,对林业遥感技术的推进作出了诸多的努力,从而进一步推动了林业遥感技术在我国的应用发展,并逐步形成了借助于林业遥感技术保护林业资源的发展体系,逐步形成了由高中低轨道相互结合,不断推进的发展局面,与此同时,在林业遥感技术的应用中,我国的大小微型卫星开展了协同运作,渗透操作,以此对林业资源实行全方位、全天候的遥感网络,以此加强了我国林业遥感技术的全面发展。当前情况下,面对我国林业资源的丰富发展局面,我国的林业遥感技术的应用无处不在。从森林资源管理实际来说,人为破坏现象较为常见。具体表现为森林火灾、乱砍滥伐等,给森林资源造成了破坏。对于此问题,需要政府以及相关部门有力协作,加大治理力度,减少对森林资源破坏,最大程度上保护森林资源。但是对于林业遥感技术而言,其应用本身涉及诸多环节,牵扯诸多的内容,所以容易出现诸多的应用问题,为此,全面深入的探索林业遥感技术的应用,具有必要性与价值性。
二、无人机遥感技术测绘的优势
测绘图像的获取与处理:通常在使用无人机测绘时,需要明确测绘林业区的路线,并且在开阔的环境进行试飞。试飞无误后,工作人员应第一时间做好像控工作,这样无人机在林区测绘工作就可以得到保障。无人机遥感技术在测绘时,借助GPS定位系统可实现精确定位,产生坐标系统与高程系统,并且可以自动改变测绘图像的比例尺与分辨率,确保了在空中测绘时,借助三维模型以及高像素,确保测绘摄像较高的清晰度与辨识度,可以帮助工作人员快速获取工程测绘影像。在林业区测绘时,因为无人机遥感技术的像控点精度与DOM精度高,可实现林业区死角以及较为隐蔽的地方测绘。
三、遥感技术在现代林业中的应用
(一)加大资金投入,完善硬件设施
对于林业遥感技术的应用来说,增强资金投入,是促进林业遥感技术全面普及与不断发展的重要措施。对于林业部门而言,只有进一步增强资金投入,才能促进电脑设备、计算机设施的更新换代,以此购买到高分辨率的林业遥感影像,以此强化对林业遥感技术的有效运用。与此同时,资金投入本身还可以进一步增强人才队伍建设,增加薪酬待遇,吸引更加优秀的人才投入到林业资源保护中,投入到林业遥感技术的应用与推广中,以此夯实林业遥感技术的应用基础。
(二)林区防火
对于林区而言,需要高度重视森林火灾。森林火灾会对森林资源造成严重地破坏,带来不必要的经济损失。在火灾发生时,火灾等级的确定尤为必要,以便能采用更加有效地防火灭火措施。利用卫星遥感影像,能准确地掌握火情情况,为火灾等级确定提供了可靠依据。遥感技术在灾后调查评估中具有十分重要的作用。利用卫星遥感技术能够监测植被燃烧带来的波普变化,通过波普图像的差异比较能确定森林失火面积等伤害程度。
(三)GPS轨迹测绘
GPS轨迹测绘需要测绘人员携带GPS在林区边界走一圈,但在行走的过程中,可能会出现行走困难。在行走的过程中,要求测绘人员对地形边界有一定的了解,否则会走出界限或者不到位。在行走的过程中,测量至部分山沟处,GPS会短时间失去定位信号,而造成定位误差。GPS信号容易受到外界因素的干扰,在林区通常信号不强,此时GPS定位功能无法有效发挥,从而导致出现较大的误差。试验区面积广阔,地形复杂。林地有4年没有经过抚育,植被茂密,杂草丛生,林地的界线经过山脊、山沟,使用手持GPS环绕林地外围界线测量,难度大,花费时间多,操作人员也容易受伤。由于试验区的林地面积较大,只安排两个技术人员手持GPS,绕部分林地行走,绕测了大概27hm2,需要两个人行走一整天。
(四)运用遥感技术监测森林病虫害
森林病虫害严重影响了森林的健康,严重时会导致林木枯死进而导致森林大面积减少。现阶段,我国对于天然林病虫害的发生没有具体的监测手段,也没有防止病虫害的有效措施。当植物体受到病虫害的侵袭时,其反射的波普会发生很大的变化,基于此类状况,国外的森林工作人员较早的使用遥感技术监测森林病虫害的发生,并已经针对某些病虫害制定了有效地防治措施。近些年,在我国众多科研项目的支持下,我国林业工作者已经开始研发并试用遥感技术监测病虫害发生,并提出了天、空、地相结合的病虫害监测体系,进一步使用了遥感技术、地理信息系统技术和全球定位系统技术相结合的病虫害监测模式,以便更准确地监测病虫害发生的地点、强弱以及其影响范围,为制定病虫害的防治措施提供有效地科学依据,更为我国森林健康发展提供技术。
(五)遥感技术在森林科研工作者中的应用
通过遥感技术,研究者可以获取多种类型的森林指标,最常见的有归一化植被指数(NormalizedDifferenceVegetationIndex,NDVI),这是一种通过遥感图像紅和近红外波段反射值确定的指标,既可以指示出土地覆盖状况也可以指示出植被生长情况,已经被广泛应用于森林生长的动态监测和森林碳储量的研究中;此外,还有研究者使用遥感及时获取森林净初级生产力的信息(NetPrimaryPro-ductivity,NPP),净初级生产力是指植物吸收的净二氧化碳量,是植物光合作用和呼吸作用吸收和释放二氧化碳的差值,在过去的半个世纪中,森林净初级生产力的研究一直是生态学、林学和遥感研究领域中的热点问题,近年来,随着全球气温的升高,全球碳循环已经发生变化,对森林净初级生产力的研究将会继续引起人们关注。遥感影像可以更准确和直观的获取大尺度上森林的信息,有效减少研究人员野外森林样点探测的时间和工作量。
四、结束语
遥感技术在森林资源二类调查中在树木的个体属性信息管理方面还存在不足。只有设计开发出对树木个体属性和功能信息能进行综合查询的管理信息系统,才能真正实现属性和空间数据的完美结合。
参考文献:
[1]于德龙.遥感技术在林业中的应用现状与展望[J].科技创新与应用,2017(18):29(一).