浅谈森林资源调查监测技术及其环境保护作用

陈华

摘要：通过梳理相关文献总结森林资源调查监测中常用的地理信息系统、全球定位与遥感技术。在对上述森林资源调查监测技术进行简要介绍的基础上论述其在监测森林资源数量消长、森林环境质量变化及森林火灾预警等方面的作用，旨在为森林资源管理及环境保护提供思路。

关键词：森林资源;调查监测技术;环境保护

一、森林资源调查监测技术

（一）地理信息系统（Geographic Information System，GIS）

地理信息系统，是以地理空间数据库为基础，对相关数据进行采集、管理、分析的计算机技术系统，其可以从时间与空间两大维度对森林资源进行连续观测、调查分析，将森林分布情况转化为三维可视模型，借助图像重叠技术、数据分析技术、计算机辅助软件及成像软件精准区划森林边界，全面采集森林资源信息，可为森林资源规划、森林资源开发利用提供决策依据[1]。

地理信息系统在森林资源调查监测中的应用主要体现在三个方面：①在森林资源档案管理中，借助地理信息系统整合图形库与数据库，以小班为基本单位、综合运用台账资料、林木生长模型等对森林图形数据、属性数据进行更新，实现数据一体化查询并对森林资源统计报表、图形进行自动化输出，可为森林资源清查提供便利;②在森林结构调整中，利用地理信息系统规划林种、树种及年龄结构，既可以落实造林绿化要求，又能切实优化林分结构，更好地发挥森林生态系统服务功能;③在森林相关政策研究中应用地理信息系统，可以实现森林作业申请、审核、批准等工作的自动化与智能化，保证森林政策的科学性与适宜性，进而将森林政策转化为切实可行的森林资源保护与开发方案。

（二）全球定位系统（Global Positioning System，GPS）

全球定位系统是由空间卫星、地面控制和用户设备等三部分构成的卫星导航与定位系统。传统调查监测方式以人工工作为主，森林资源具有一定的特殊性，分布密集的树木会影响人为判断，不能保证信息采集的全面性与客观性。通过对监测站的科学布局与设施的不断完善，全球定位系统可进行实时定位、勘界、收集矢量数据，有效缩短森林资源调查监测周期，提高监测的准确性。

全球定位系统在森林资源调查监测中的优势为：其一，观测站之间无需通视，只需要保证观测站上空开阔、观测站周边无信号干扰即可，能够显著增强像控点选择、布局的灵活性，有利于拓宽森林资源调查监测范围;其二，可支持连续性、實时动态性及全天候森林资源调查监测工作，保证通过森林资源调查监测可以了解森林资源消长时序特点，提升调查监测结果的实用价值;其三，高精度三维定位，可以更为精准地获取森林资源三维坐标信息;其四，观测时间较短，在20km范围的短基线内，仅需要五分钟便可获取所需的调查监测信息;其五，自动化程度较高，相关仪器设备技术趋向成熟，具有操作便捷的显著优势。

（三）遥感技术（Remote Sensing，RS）

遥感技术是指利用传感器接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而获得地表各类地物信息技术。遥感技术可通过空间传感器、地面控制中心、信息传输系统、地面传感器等的联动，快速处理地面森林资源的信息，在与地面调查相互验证后，遥感技术获取的森林资源数据准确率可达95%以上[2]。

遥感技术在森林资源分类中较为常用，其自身带有决策树分类功能，在森林资源数据分析上不局限于单一的计算方式、模型公式或决策规则，而是采用分级形式、借助不同的标准对森林资源类别进行划分。如在林地与非林地划分中，以植被指数、辅助变化指数、DEM变量组作为训练样本，采用交点计算公式统计训练样本光谱均值变化与光谱值、频率之间的关系，以统计分析结果为依据确定林地与非林地之间的最佳分类界点。按照上述方法及流程，综合基于遥感技术的外业样本数据进一步划分针叶林、针阔混交林、阔叶林等，可生成这个地区内的森林资源分类图，既能够充分发挥遥感数据丰富的光谱特征优势，还可以融合多项参数提升森林资源分类精度。

二、森林资源调查监测技术在环境保护中的作用

（一）监测森林环境质量变化情况

随着时间的推移、气候的变化及人为活动的影响，森林环境质量也会随之变化。上述森林资源调查监测技术可以构建较为完善的监测与保护一体化系统，设置在林区的传感器可实时传输林区温湿度、污染物浓度等数据;空间传感器可定期了解森林资源各项污染指标数据、了解森林资源覆盖率情况、识别污染物扩散及辐射趋势等，可以形成林区地面数据与空间图像。林业规划及管理人员以森林环境承载力、现有森林资源为依据细化林区规划、防治林区污染、改善林木结构分布，可以为维持森林环境卫生情况、保证林木长势良好，进而为提升森林资源质量提供保障。

（二）监测森林资源数量消长情况

计算森林面积是森林环境保护的先决条件。运用森林资源调查监测技术可以保证森林面积计算的科学性、准确性与客观性。同时，在上述技术基础上结合森林区域历史资料可以动态化模拟森林面积未来扩大或缩小趋势，进一步识别人类开发活动对森林生态环境、森林资源的影响程度。相关林业管理人员结合监测及计算结果制定相应的森林面积保持、森林资源破坏行为约束措施，可以强化环境保护力度，保证精准施策[3]。

（三）森林火灾自动化预警

森林火灾会破坏森林生态系统稳定性及自我调节能力，降低森林资源储备量。利用森林资源调查监测技术可以分析并预测森林资源异常发热点、植被指数、森林火灾扩散范围及破坏程度等，在森林火灾高发期间加强对人类活动、易着火点的监测与管控可以有效遏制森林火灾的发生;当森林火灾发生时也可通过调查监测技术手段快速定位着火点、紧急组织灭火及火灾救援，可在最大程度上降低森林火灾破坏力，对于环境保护意义重大。

三、结束语

当前我国应用广泛的森林资源调查监测技术主要包括地理信息系统、全球定位系统及遥感技术。将其应用于环境保护中可实现对森林资源数量和质量的动态化、跟踪式监测，全面地反映森林资源变化趋势，以此为林区规划与森林生态环境治理提供依据。同时，运用森林资源调查监测技术可以实现森林火灾自动化预警，进而提高森林火灾预防和扑救效率，促进森林资源管理朝科学化、精准化发展。

参考文献

[1]梁莉玲.试论森林资源调查监测技术对环境保护的作用[J].南方农业，2021，15（09）：106-107.

[2]明鸣，邹建成.遥感技术在林业监测中的应用[J].农业与技术，2020，40（23）：70-72.

[3]李长伟.提高森林资源监测工作效率和实用性的探索[J].现代园艺，2021，44（07）：195-196.