北斗卫星导航系统在林业发展中的应用分析
2022-05-30王春红
王春红
关键词 北斗卫星导航系统 林业发展 应用分析
我国具有丰富多样的林业资源。在林业资源丰富的地区,GPS 卫星导航系统信号不可避免会受到外界因素的影响,甚至还有可能对卫星导航系统的工作效果产生不利影响,进而阻碍了林业工作的开展。在此情况下,引入并应用北斗卫星导航系统成为开展林业作业的一个重要方法,其不仅可以提高监测精度,而且还可以提升林业作业效率。因此,文章对北斗卫星导航系统在林业发展中的应用进行了分析和研究。
1北斗卫星导航系统概述
,首先应当正确而全面地认知北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主研发的一套相对比较成熟的全球卫星导航系统,其是继GPS 和GLONASS 系统后世界上第三个卫星导航系统,主要包括空间段、用户段和地面段三个主要组成部分,可以在全世界范围内为用户提供高精度与全范围的定位、授时以及导航功能。在我国林业、农业、工业、矿产勘探行业等众多行业中,北斗卫星导航系统发挥着重要作用,其服务面主要包括环境普查以及勘探测量等,在降低相关工作开展的时间成本的同时提高工作效率。除此之外,北斗卫星导航系统对于保障我国国家安全具有重要的作用和意义,不仅降低了我国社会以及国防对于外国卫星导航系统的依赖性,同时提高了我国的信息安全水平。
在建设北斗卫星导航系统的过程中,需要遵循四个基本原则:(1)开放性。北斗卫星导航系统在建设、发展与应用的过程中向全世界开放,能够为全世界用户提供所需要的服务。(2)自主性。北斗卫星导航系统的建设研发必须遵循独立自主的原则,从而切实保障我国国家安全,并能够独立服务于全球用户;(3)渐进性。实际上,北斗卫星导航系统的建设与研发不是一蹴而就,应当逐渐逐步完善北斗卫星导航系统,提高其整体性能与服务水平;(4)兼容性。兼容性是指在进行北斗卫星导航系统研发与应用的过程中,其可以与其他卫星导航系统实现兼容和相互操作,从而为用户提供高效、优质、快捷的卫星导航服务。
2在林业发展中北斗卫星导航系统的应用现状
北斗卫星导航系统虽然具备较高的性能水平,并且在林业发展中的应用愈发广泛,为林业发展带来了巨大的价值,但不可否认的是,当前北斗卫星导航系统在林业发展中的仍然存在缺陷与不足,下文将会对北斗卫星导航系统在林业发展中的应用功能、作用价值和存在的问题进行分析、阐述。
2.1北斗卫星导航系统的应用功能
在林业发展的过程中,北斗卫星导航系统具有如下功能:(1)北斗卫星导航系统能够应用于林业资源监测。我国林业资源十分丰富,因此林业资源监测工作内容繁多,包括地方森林资源调查、规划、设计以及造林作业调查设计和国家森林资源清查等。由于受到森林地区地形地质以及环境因素的影响,传统的卫星导航系统难以高精度、大范围地对林业资源进行调查监测,而北斗卫星导航系统能够在野外林业资源数据采集、导航定位、地区地域地图测绘等领域取得比较好的应用效果,显著地提高了林业资源监测效率;(2)在森林防火监测控制与应急事件指揮方面,北斗卫星导航系统取得了比较好的应用效果。北斗卫星导航系统具有数据采集、人员与车辆跟踪、野外调查导航定位以及现场信息采集传输等一系列功能,其可以精确定位森林火灾现场,从而为森林火灾火情分析与救援指挥工作提供帮助与支持。在森林内部信息获取阶段,该系统具有低成本、全天候、高精度、高效率等优点,可以通过短报文通信功能实现通信实时传输,从而解决通信盲区定位与预警问题;(3)北斗卫星导航系统能够应用于野生动植物保护。在野生动植物保护工作中,北斗卫星导航系统能够高效地对动植物数据进行采集,并对珍稀野生动植物进行跟踪,从而为野生动植物保护工作的开展提供帮助与支持。
2.2北斗卫星导航系统的应用价值
在林业发展中,合理应用北斗卫星导航系统具有重要价值,可以发挥多种作用[1] 。具体而言,将北斗卫星导航系统应用于林业发展中,所产生的应用价值如下:(1)能够有效提高林业信息网络覆盖率。我国地域辽阔,森林资源丰富,势必存在部分林区无法有效进行通信的情况。鉴于此,为巡林人员配置林业北斗终端设备具备短报文功能,可以有效解决林区信息网络盲区问题。北斗卫星导航系统的应用,将我国林区信号的覆盖率提高至90%。(2)北斗卫星导航系统能够确保林区信息上报的时效性。在天然林巡护、林火巡护和公益林巡护中,工作人员在第一时间可以借助北斗卫星导航系统将所采集的信息进行报送,不仅可以有效提高信息传输效率,而且还可以确保林业资源信息上报的及时性、有效性,从而使林业部门及工作人员及时掌握森林的实际情况,为后续紧急事件与突发事件的处理奠定良好基础。(3)北斗卫星导航系统能够提升应急指挥与巡护监管信息化保障水平。在应用北斗卫星导航系统后,即使林区现场出现通信网络缺失现象,相关管理部门也可以对林火巡护员、护林员等进行实时指挥调动,提供林业系统通信保障能力,进而确保林业生态安全。在维持生态圈稳定、保护生态系统、维持生物多样性等方面具有重要的价值,因此借助北斗卫星导航系统可以为林业生态文明建设提供可靠的支持。
2.3在林业发展中应用北斗卫星导航系统的常见问题
(1)终端缺乏。目前,我国林业分布广泛,资源丰富,所处区域环境比较复杂,需要对其开展多时空尺度检测。然而,因为我国大多数峡谷地带与偏远区域的树冠厚度较大,所以会给卫星导航系统定位信号带来比较严重的干扰,这就需要终端产品具备比较高的环境适应能力。在林业巡视的过程中,工作人员需要携带较多设备在复杂恶劣的环境中进行作业。因此,林业发展中所应用的设备必须满足集成度高、功耗低、质量与体积较小等特点。但当前我国北斗卫星导航系统终端尚未完全满足上述设备要求。
(2)平台缺乏。在林业发展中,应用北斗卫星导航系统需要与遥感、地理信息系统等技术结合,以期为林业工作开展提供技术支持,进而更好地推动林业发展。但当前我国北斗卫星导航系统与地理信息系统、遥感等技术的结合应用仍存在一定的不足,主要表现为目标单一、共享效果不佳、工作效率较低等,导致林业信息化资源利用率无法提高,进而阻碍了林业持续发展。
(3)系统薄弱。目前,我国大多数林业工作还在沿用GPS 系统,而对于北斗卫星导航系统的实际应用范围与应用率仍处于较低水平,也无法完全满足林业发展的应用需求。
(4)管理混乱。当前,我国社会处于高速发展期,学科融合与行业交叉成为时代发展的必然选择,林业工作的开展也需要借助各个行业的新兴科技高效处理问题。但目前我国林业发展中所应用的北斗卫星导航系统在实际的建设与研发过程中存在功能单一、信息化程度较低等问题,缺乏综合性强的管理系统。
(5)标准缺乏。林业工作内容较多,整体工作的复杂性较高,管理层次较多。对于单一项林业工作而言,往往需要经过多个部门处理才能够最终完成审批,由于不同业务处理部门之间存在一定的独立性,因此林业系统中不同部门对于北斗卫星导航系统的使用标准与规范不同。在实际应用北斗卫星导航系统的过程中,存在较为严重的信息沟通障碍、大量的多余操作等问题,严重地浪费了北斗卫星导航系统资源,同时也在一定程度上提高了北斗卫星导航系统的应用投入,使林业工作效果大打折扣。
3在林业发展中北斗卫星导航系统的应用对策
通过对林业作业中北斗卫星导航系统的应用存在的不足和问题进行分析和阐述,我们发现这些问题和不足严重降低了林业工作开展的效率和效果,也制约了北斗卫星导航系统的不断发展。在林业发展中,只有合理的应用北斗卫星导航系统给并取得比较好的应用效果,才能够推动北斗卫星导航系统与林业持续发展。下文对林业发展中北斗卫星导航系统的应用对策进行了详细阐述。
3.1统一规范标准
在林业发展中应用北斗卫星导航系统需要明确统一规范标准。首先应当关注现有标准体系,并以林业中卫星导航技术应用核心主题为出发点[2] ,统一北斗卫星导航系统的应用标准规范,并不断根据实际应用情况完善和优化使用规范标准。在使用规范标准建设的过程中,北斗卫星导航系统需要与林业工作进行密切结合,从而满足林业工作的实际需求。具体而言,北斗卫星导航系统的应用应当从我国生态林、林业资源监管、林业资源调查规划、公益林巡护、林业灾害应急处理等内容出发,以此强化北斗卫星导航系统的资源收集、归纳和整合工作,以系统、完善的标准与规范应用北斗卫星导航系统,从而建立北斗卫星导航系统与林业相匹配的特色规范与应用框架体系,进而为林业高水平发展和北斗卫星导航系统发展提供可靠保障。
3.2关注实际需求
北斗卫星导航系统在林业发展中的应用应当以现实需求为根本,相关部门在应用北斗卫星导航系统前,需要对我国林业发展的现实需求以及长远需求进行分析,将应用的重点目标放在实现国家林业发展、推动社会经济发展与林业产业化发展的需求上,做好示范工作。在具体应用阶段,还需要以实际应用为主导,相关部门需要进一步推动林业发展,扩大北斗卫星导航系统的应用范围,进而有效提高北斗卫星导航系统的应用效果与应用水平。
3.3推动技术创新
相关林业部门需要做好北斗卫星导航系统应用的顶层设计工作,并逐步实现林业资源与相关信息的高度共享,推动北斗卫星导航系统应用体系的不断优化和完善。与此同时,相关部门要根据我国林业发展的长远规划与现实需求明确北斗卫星导航系统的集成方向,结合相应的先进科学技术,研究出能够满足我国林业发展需求的北斗卫星导航系统终端产品,并不断对北斗卫星导航系统终端产品功能进行完善。
此外,北斗卫星导航系统终端产品还应当尽可能地缩小和减少体积与质量,并降低终端产品的使用成本。改善终端设计是提高北斗卫星导航系统在我国林业工作中应用范围的重要措施,只有持续改善优化北斗卫星导航系统终端产品设计水平,推动北斗卫星导航系统应用技术创新,才能夠促进北斗卫星导航系统的发展,从而为我国林业良好健康发展提供帮助和支持。
3.4完成资源整合
林业部门需要根据实际需求,采用科学合理的方法对北斗卫星导航系统中所具有的功能进行整合,从而提高北斗卫星导航系统的应用水平与应用效果。同时,林业部门还需要推动技术集成整合,构建相应的林业北斗卫星导航系统,以期在林业规模化发展中更好地应用北斗卫星导航系统,从而进一步推动林业资源监管工作的开展,并提高其信息化水平。
3.5加强信息联通
在我国林业发展中,为了更好地发挥北斗卫星导航系统的优势,还需要充分吸收其他行业的高新科学技术以及先进理念辅助林业工作的开展。因此,北斗卫星导航系统必须要加强与其他系统设备之间的互联互通能力,提高信息数据共享交互水平与效率,从而其智能化水平与信息化水平。在现代信息技术不断发展的背景下,北斗卫星导航系统加强与其他设备系统之间的信息联通,是其进一步发展并提高在林业工作中应用水平与应用效果的必然选择与趋势[3] 。
3.6提高覆盖面积
北斗卫星导航系统相较于当前国内主要应用的GPS 系统,在性能上仍存在一定的差距。我国森林资源丰富地区的地形地质地貌情况复杂,人烟稀少,不利于北斗卫星导航系统开展相应的监测工作,存在导航系统穿透能力不足、覆盖面积较小的问题,不利于森林资源的实时监控。因此,北斗卫星导航系统在林业中的实际应用中还需要不断提高其监测覆盖面积。
4结语
在林业工作中应用北斗卫星导航系统具有一定的优势和意义,能够显著提高林业相关工作的效率和水平,推动我国林业持续健康发展。文章对北斗卫星导航系统在我国林业发展中的应用进行了分析和研究,对其应用的功能、作用以及存在的不足进行了阐述,并总结了应用建议,希望能够提高北斗卫星系统在林业发展中的应用水平。