3S技术在林业勘测设计工作中的应用

马晓庆

（桓仁满族自治县自然资源局监测中心，辽宁 桓仁 117200）

林业对我国社会经济持续稳健发展有非常重要的意义，林业勘测设计是林业管理工作的重中之重，其工作效果直接决定了林业保护效果。加大3S技术的应用力度，可大幅度提升林业勘测设计工作效率，可为林业二类清点工作提供先进的技术支持，其是林业发展的关键技术。因此，开展3S技术在林业勘测设计工作中的应用浅析显得尤为必要。

1 3S技术定义概述

3S 技术由GIS（Geographic Information System）技术、GPS（Global Positioning System）技术、RS（Remote Sensing）技术联合而成，不同技术有其独特的作用，三者相互结合，可满足很多方面的实际应用，是目前最具发展潜力的新型技术。GIS 技术指的是地理信息系统，通过计算机来采取、储存、管理、分析运算及显示地理分布数据，主要针对完整的或者指定区域的地球表层上的一块区域［1］。GPS 技术是全球卫星定位系统，通过卫星定位的方法，可在勘测区域内不间断地、全天候地、实时有效地定位和导航。RS技术指的是遥感技术，和GIS技术及GPS 技术相比，RS 技术是一种综合性比较强的科学技术，涉及内容也较多，包括电子学、光学、空间学、计算机通信学和地理学等，是一种高端的新型技术。在具体应用中，这3种技术相互融合，具有不可替代的作用，RS技术主要是通过已经搭建好的特定高空外层空间平台，再利用特定的仪器设备，如可见光、红外、微波等通过摄影、扫描、感应等方法对采集的数据进行处理和传输，从而实现对地面物质的性质、运动状态的清楚分辨。

2 3S技术的关键和作用

林业勘测设计工作中应用3S 技术的关键是充分掌握GPS 的功能及实际操作技巧，准确分析林业所在区域的坐标位置，并对每个坐标及相关参数进行精准计算，以实现林业勘测设计中定位工作和导航工作的一体化。此外，还要充分结合林业勘测设计工作的具体内容，对每个调查主体进行全面系统的分析，掌握相应的清晰度、分辨率［2］。同时，还要保证GIS技术和RS技术能够充分结合，提升勘测影像的清晰度，为后期外业调查提供数据支持和理论指导，而且要制作电子地图，保证各项设备均能满足林业勘测设计工作的具体要求，促使各项工作能够高效、有序地开展。3S技术在林业勘测设计工作中具有非常重要的作用，主要体现在以下几个方面。①通过GPS技术可对林业面积进行精确计算，采用GIS 技术可在计算机上获得林业面积，以保证勘测的精度。②通过RS技术的卫片解译标志，可进一步优化小班调查方式，以满足具体需求，缩短林业勘测所需的时间，提升勘测设计工作的质量。③通过GIS 技术，可将林业勘测信息及相关数据，清楚的展现在图面上，并进行细化分级，为林业勘测设计及规划管理提供必要的参考和指导。同时还能及时更新林业勘测数据，实现对林业各项数据的动态化掌控。林业勘测设计工作具有很强的综合性，勘测范围较大，涉及内容较多，科学合理地应用3S技术，既能为各环节各项工作的顺利开展提供方便，也可为现代化社会发展提供更多的效益。

3 林业勘测设计工作中应用3S技术存在的障碍

3.1 RS影像分辨率比较低

就我国3S技术发展现状而言，遥感卫星形成的遥感影像分辨率还比较低，例如，同谱异物，同物异谱的问题依然未得到行之有效的解决和处理。尤其是在林业勘查设计工作中，植物种类众多，树龄各不相同，在应用3S技术时易发生判读问题，四旁树、独立的树木和林地，目前仍无法从遥感影像中准确判读出来，还需大量的外业作业支持［3］。此外，在采用RS 技术在勘测植物种类时，易受气象条件、地形地貌等因素限制。在遥感卫星影像上显示的色调也存在一定差异性，在识别不同种类植物时，存在同谱异物或者同物异谱的问题，致使林业勘测设计工作人员无法准确判断出植物的种类和特性，这也是目前限制3S技术在林业勘测设计中大范围推广应用的主要障碍。

3.2 遥感图像中存在一定阴影

林业资源地形地貌分布复杂，存在很多阴坡，阴坡在遥感影像中，会呈现阴影，色标影像比较模糊，工作人员难以准确判读，需要通过大量的外业作业对林业阴坡地区重新调查。但外业调查影响因素众多，为提升外业调查速度，很多人员均会使用遥感图中未明确显示的地形信息，这就使得和遥感影像存在的叠加部分模糊不清，无法准确辨识林业地形情况，从而增大了外业调查的工作难度。

4 3S技术在林业勘测设计工作中的应用

在现代化林业勘测设计工作中，需要详细掌握区域林业资源的发展现状和变化趋势，以便为林业管理和养护，提供数据支持和理论指导，促使我国林业事业的稳健发展。随着科学技术的飞速发展，3S 技术愈发先进，并被广泛应用在林业勘测设计中，且取得了良好发展，大大提升了我国林业资源管理的水平和质量［4］。为充分发挥3S技术应有的作用和价值，可从以下几方面同时入手。

4.1 在林业资源勘测中的应用

林业是我国社会经济发展的主要资源。近年来，随着人类活动的不断加快，对林业资源构成了严重破坏。为解决林业破坏和林业资源污染问题，我国逐步加大了林业资源管理力度，投资程度大幅度提升，很多高精尖技术被广泛应用在林业资源勘测中，发展至今，已形成了和环境、资源连为一体的综合性勘测设计管理体系。由于不同的遥感卫星会形成不同的数据，如SPOT遥感卫星，可形成HRV 数据；NOAA 卫星，可形成AVHRR 数据；LANDSAT 遥感卫星，可形成MSS 数据或者TM 数据，因此在林业勘测设计工作中，应结合林业勘测范围、内容、目的等选择合理的卫星遥感影响数据作为基础统计数据。

林业勘查设计工作涉及内容较多，仅凭单一的技术很难获得准确的勘测数据，无法保证勘测设计效果。因此，可利用卫星分辨率、光谱观察波段，合理选择最佳的遥感卫星数据源和地面抽样技术，再结合GPS空间定位和导航技术，通过GIS系统实现对各项数据的综合分析。在林业勘查设计工作中，可结合3S技术和计算机系统，建立一个动态的林业勘测设计工作系统。在此工作系统中，RS技术可在特定时间内，采集林业资源的详细勘测影像数据，对工作系统中的各项数据进行实时更新；GPS技术则可对林业区域中固定的目标进行准确定位，清楚界定林业资源开发或者林业种植的边界；通过GIS技术可对RS技术和GPS 技术获得数据进行分析，从而形成一个综合性林业勘测设计系统，从而实现对特定区域林业资源的动态勘测设计，提升林业资源管理质量和水平［5］。

4.2 在林业火灾和病虫害勘测中的应用

3S 技术的特性决定了将其应用到林业火灾和病虫害勘测设计工作中可实现实时监控和灾后评估。例如，在林业火灾监测中利用RS技术，可用卫星影像资料作为监测信息源，再通过GPS对火灾的起点、具体位置等进行准确定位，然后通过GIS 系统即可对火灾的具体情况进行确定和评估。尤其是遇到突发火情和发展速度较快的火灾时，通过气象卫星AVHRR 影像，即可满足对火灾实时监控的需求，为治理火灾提供数据支持。此外，TM卫星影像高分辨率的特性，还能准确判断现场火灾的实际情况和火势发生情况，合理搭配应用3S 技术，可最大限度地提升火灾灾情监测效率，值得推广应用。如果林区发生病虫害，则会对植物造成严重破坏，致使叶片内部组织、功能等发生变化，此时传统光谱反射率会大幅度降低，甚至失去应有的作用。而通过不同的卫星监测技术，即可获知植物变化情况，从而及时发现病虫害，开展针对性治理，保证植物健康生长。

4.3 在专题图绘制和资源清查中的应用

通过专题图能客观、突出地反应林业资源的主题现象或要素，长期以来，我国在林业资源二类调查中，多采用地形图进行外业区划和地物寻找，从而确定林区面积等，且多为手工绘制的专题地图，无论是绘图精度还是绘图效率均比较低。而应用3S技术可有效解决这一问题，通过计算机技术、卫星遥感技术采集林区最新数据，获得最佳的动态监测数据资料。应用RS技术获得的影像资料可完全取代航片，并对林区资源分类进行准确判读，可为林业资源规划设计提供更加精准的数据，降低外业工作量，更加轻松快捷地获取林业资源专题图，清查现有资源。

5 结语

3S技术的出现，为我国林业管理实现现代化、科技化提供了技术支持，可实现林业资源快速、高效的采集和实时更新。利用RS技术可获得林区第一手卫星遥感信息，再借助GPS技术进行准确定位，经过GIS技术的综合分析和处理，可为林业管理和规划设计提供实时动态的数据和图文，提升林业管理质量和水平，值得大范围推广应用。