新技术在林业工作中的应用

农爱生

藤县塘步镇林业工作站 广西梧州 543302

1 遥感技术

1.1 遥感技术简介

遥感技术（RS技术）是随着传感器技术、航空和航天平台技术、数据通信技术发展取得的可以用来探查地球的环境和资源的技术，现代遥感正由定性向定量、静态向动态方向发展，获得的卫星TM影像分辨率不断提高。梧州市1999年利用遥感卫星TM影像调查森林的分辨率为30m，2008年后利用遥感卫星TM影像调查的影像分辨率达到2.5m，现卫星影像能较好准确反映了森林资源状况[1]。

1.2 遥感技术在林业应用

根据遥感图像特征和色调、光泽、形态、结构、相关分布和地域分布等准确判读地类、林种、树种、郁闭度等森林调查因子，应用于林政管理工作的森林资源二类调查外业工作，直接在室内完成过去只能野外调查完成的大部分工作，大大提高了外业调查工作效率，应用前景极为广阔。

1.3 遥感技术在林业中应用存在问题探讨和改进建议

我们在进行遥感调查时，不难发现，由于目前采用的森林资源调查的遥感卫星产生的遥感影像分辨率还有局限，利用卫片图判读树龄和四旁树、孤立木等均难以实现，尤其是难以准确区分灌木林、疏林地，所以有必要进行相应的补充外业调查。

我们南方属多山地区，地势凹凸不平，阴坡太阳照不到的地方卫片普遍显示深褐色，判读时不能看清楚，就像拍摄暗处的一般照片很难看清楚所拍摄对象一样。所以如果要用遥感卫星照片判读森林调查因子应该尽量选择太阳直射时遥感得到的卫星照片，例如我们梧州地区，位于北回归线附近，选择夏至前后中年12时左右拍摄卫星片才是最好的，才能够准确判读，其它地方也应该选择能遥感最清晰卫星照片的日期和天气。

2 GPS技术

2.1 GPS技术简介

GPS即全球卫星定位系统的简称。它主要由三大部分组成：即空间星座部分、地面监控部分和用户设备。其工作原理及特点主要原理及特点主要是通过分布在地心的六个极地轨道面上的24颗通信卫星提供全天候的、实时的地理信息，实时计算出所处的位置，从而达到精确定位和导航的目的。作为一个全球性的卫星导航、定位的三维测量系统，其可以为人们提供定时、连续的位置、时间、速度等信息数据[2]。

2.2 GPS技术在林业应用

（1）用于连续清查找样点中心桩。广西全国连续清查森林资源系统从2005年起改圆形角规样地为方形样地，与全国连清样地接轨，并引入手持GPS导航找点，建立样地中心桩GPS座标。对找样地中心桩进行样地复位在过去设圆形样地时是比较费时的工作，特别是样木少的非林地、荒山和疏林样木少的林地，自改为方形样地引入GPS导航找样地中心桩后，找中心桩效率发生质的变化，改变了原始通过罗盘仪、皮尺引线找点的困难。

（2） 用于保护野生动物。利用GPS技术， 像在候鸟翅膀绑上微型卫星定位发射仪，能够监控候鸟栖息地和迁移动态，制定针对性的保护野生动物管理决策。

（3）用于造林验收和林地管理林业制图。过去传统林业制图是利用地形图，运用对坡勾图办法确定目标林地边界，按照边界进一步求算面积。现在可以利用GPS技术测量目标林地边界各拐点坐标，根据坐标准确描绘林地边界拐点在纸质地形图（或电子地形图）上，把拐点闭合连接起来就是目标林地图形，通过面积求算软件可计算出目标林地面积，这种方法能够准确确定林地界线，避免人为目测误差，数据具有客观性、准确性，对于征占用林地和造林验收制图和面积求算非常准确，这种方法具有操作简单，时间成本低等优点。

（4）用于森林防火指挥和山火查处。森林火灾是一项非常严峻的问题，在GPS技术的应用下，能够定位火场，定位起火点，对森林火灾的起因和发展基本情况有所掌握。根据森林火灾火场定位、森林火灾发展方向和森林火场大小给森林火灾扑救指挥提供导航、扑救方案和投入人力方案提供帮助。森林火灾的起火点查明是查处山林火灾的突破瓶颈，通过卫星定位起火点，事半公倍。常规火灾查处是靠人的口供，如果肇事人的口供不实，往往无从查处，这是查处森林火灾的难点，如果依靠科技，利用卫星遥感技术结合GPS定点技术确定森林火灾的起火点将给森林火灾查处带来质的变化[3]。

（5）用于山林纠纷的处理。通过GPS定位能够解决很多因界线不明的山林纠纷。就藤县为例，2009年藤县搞林改后，大部分林农已取得林权证，但大部持证人的相邻界线没有明显地物，没有建立GPS坐标，在互相没有经营情况下，时间长了，经常会出现界线不明的纠纷。由技术员人为确定相邻界线时，因技术差别、地形图比例比较小，各人判定的界线不一，没有客观性，随意性强，人为目测处理难度很大，群众大多不接受技术人员目测定界，难以解决纠纷。如果引入GPS定位相邻界线，具有科学性、权威性，双方比较容易接受，容易解决纠纷。工作中实际上就是确定各自林权证的交界线的拐点坐标（或者交界线山脚和山顶位置坐标），利用坐标用手持GPS到争议林地定位就行了，只要和群众讲清科学道理，就可解决此类纠纷。

2.3 GPS技术在林业中应用不足探讨和改进意见

GPS坐标有两个坐标系，混用坐标系会给定点、找点带来困难，利用GPS导航找点应注意建立坐标时是那个坐标系的，导航就要用那个坐标系，“北京54座表系”与“西安2000座标系”公里网坐标差几十米，如果用错坐标系，将导致几十米误差，给导航带来误差。

GPS技术确定森林火灾起火点进行查处山林火灾及利用GPS技术进行指挥森林火灾扑救利用不广。究其原因主要是卫片的分辨率不高，不容易发现起火点，也有因卫星遥感、GPS技术是国家高端部门掌控，涉及知识产权保护，下面查处山林火灾部门和指挥扑救山火部门不轻易取得相关信息。今后国家需发展分辨率更高的卫星遥感技术，并实现资源共享，基层具体工作部门也可获取信息才能更好推广应用。

目前，GPS技术应用在野生动物保护和山林纠纷处理方面的应用相对较少，仍需加强GPS技术的推广应用，使科学技术发挥更大作用。

3 地理信息系统

3.1 地理信息系统简介

地理信息系统（CIS技术）是依靠计算机技术运用信息科学理论及系统程序综合分析、科学管理空间数据，为管理决策提供数据支持的信息技术系统。在森林资源规划设计调查中CIS技术通过构建一个信息管理系统，主要涵盖森林植物的群落位置（经纬度）、面积、海拔高度、边界、植物种类、土壤类型等为主的森林植物信息系统，系统性、综合性的分析地区森林资源中的各个要素，从而有助于加强现代森林资源的高效利用与科学管理。

3.2 地理信息系统在林业中应用

目前各林业部门利用的福昕阅读器读取的森林资源规划设计调查基本图就是地理信息系统（CIS技术）在林业中具体应用，它通过森林资源调查单位利用电子地形图（象福昕阅读器读出的地形图）作工作图，将工作图与卫星影像重迭，根据建立的目视判读解释标志，结合可靠资料，对卫星影像进行判读，卫星影像图判读结果勾绘套合于卫星影像图上的电子地图上，得出林班、小班界线，并利用电子阅读器软件计算面积，并编号记载图班判读因子。目前森林资源调查设计基本图既具有地理信息，也有林班、小班界线、小班面积、树种和造林日期等等，它可以进入互联网，技术人员可以获得技术成果共享，进行造林设计、林地管理等各项工作。

地理信息系统还可为林业部门提供森林资源现状和森林分类区划成果，绘制森林资源现状图等。

3.3 地理信息系统在林业中应用不足地方探讨

普通林业技术人员存在不懂有关程序编制，不了解地理信息系统在林业中应用，但技术应用前景是明显的，必要推广，并应用于工作实际。

4 激光技术

4.1 激光技术简介

激光是波长短的光，有容易反射的特点。简单一点激光技术可以说是一个物体发出激光，另一物体反射回来，利用激光来回时间差能测出两物体距离的测距技术。就林业利用方面，复杂一点激光技术可以叫激光雷达技术，激光雷达通过传感器发出的激光脉冲来测定目标物距离，可以获得从森林冠层表面到林下地表之间的三维结构信息。

4.2 激光技术在林业中应用

简单的激光技术可以用在林业中测距使用，例如测树高，过去正常测法是要用皮尺拉一段水平距，再利用测高仪测树根与树冠视线的坡度，再利用直角三角形原理计算树高。利用激光技术发明的激光测距仪可以快速测出水平距离，省去拉皮尺的麻烦，提高测树高效率。复杂的激光雷达技术可以用在在大范围森林资源调查中，可以利用直升机搭载机载的雷达激光设备从森林飞过去，雷达激光设备的扫描仪，其脉冲的激光点有的打到树顶，有的打到树冠，有的打到地面，经特殊软件处理可以获得从森林冠层表面到林下地表之间的三维结构信息。三维立体图中信息量丰富，其中最直接的效果是能精确提供林分的平均树高和郁闭度。并可通过模型产出森林生物量、碳汇、森林垂直结构空间格局等监测评估产品。广西近年的二类调查推广利用高分辨卫星遥感图片和激光雷达技术调查森林资源，蓄积量因子（树高）调查效率得到质的提高，相应森林资源调查效率和质量同时得到提高。

4.3 激光技术使用不足之处及发展探讨

激光雷达技术测林分平均高需要飞机等设备，用在大范围森林资源调查林业效益还可以，但小范围森林资源调查效益不高，我们还需要基本测树办法补充。搞森林资源调查，调查林地种类、林地边界和测树高、胸径是常规工作，林地种类、林地边界可以从遥感获得的卫星照片判读，工作效率提高快，但测树高、树胸径工作效率提高不多，这是森林调查发展的瓶颈，只有测树的效率提高了才能再次提高效率。我们现在计算机技术、传感器技术已经成熟，在有激光测距技术存在前提下，设计一个能感应树根、树顶与仪器连线坡度的感应器，设计一个可以把仪器与树根、树顶的测距数据与测坡度的数据运算出树高的微处理器，可以发明出测高工具，调查时直接可以用测高工具测出树高，不用拉皮尺和使用罗盘仪。另外同样道理也可发明测胸径的仪器，测胸径仪器已有外国人已发明的先例，对于计算机技术、传感器技术、激光技术发展到现在先进的阶段，完全可以制作出测树高和测树径的工具，我们今后研制测树高、测胸径仪器必定能实现，这是我们新技术研制新工具的发展方向。

5 福昕阅读器

5.1 福昕阅读器简介

Foxit Reader(福昕阅读器)是福昕软件开发有限公司研制开发的一款免费的PDF文档阅读器和打印器，具有令人难以置信的小巧体积、快捷的启动速度和丰富的功能。福昕阅读器可以读出地形图，变换各种比例尺地形图，计算面积和测距等。

5.2 福昕阅读器技术在林业中应用

福昕阅读器可以用在林业各项工作中的设计制图、求算面积、测不同点距离。福昕阅读器使林业工作实现林业图纸无纸化，方便资源共享。福昕阅读器制图时可以放大地形图比例，使过去不能上图的小地类一样能上图。福昕阅读器计算各地类面积使利用透明方格纸求算面积成为历史。福昕阅读器还有打印功能，也能打印图纸。

6 结语

新技术在林业工作中的应用必须朝提高工作效率和提高工作质量两方面发展，有提高效率和质量能力新技术才有生命力，推广新技术应用时也应认识新技术应用不足的一面，不足的地方必须加以改进，这样新技术在林业工作中应用方能达到科技兴林目的。