卫星监测技术在森林资源管理工作中运用分析

2023-08-08韦安

花卉 2023年10期

韦安

（藤县东荣镇林业工作站，广西藤县 543319）

0 引言

随着时代的进步和科学技术的进一步发展，人们越来越关注各类先进技术在实际生产生活中的使用。其中，卫星监测检测技术在森林资源管理中的重要作用也逐渐显露出来，它不仅能够有效提升森林资源调查与管理工作的效率和质量，还能使相关数据信息的精确性和时效性得以增强。目前，相关管理人员正在积极寻找该技术在其工作中的应用方式，促进该技术重要价值与作用的有效发挥。

1 卫星监测技术的概念简述

卫星监测技术能够收集监测目标发送的电磁辐射信息，并通过对这些信息的整合与再处理实现对目标物体的远程实时监控。现阶段，该技术已经成为我国森林资源管理的重要实现形式之一，它能将拍摄影像的具体特征充分展现出来，并将其与地学分析法进行结合，帮助管理人员判断地物的具体类型及其特征。不仅如此，管理人员还可以在计算机系统上对卫星监测技术收集到的资源信息进行整合，并利用地理信息系统来降低对森林资源的管理难度。

管理人员在使用卫星监测技术对森林资源进行管理时，应根据工作内容、目的以及监测范围大小的不同选择与其相适应的影像数据，包括SPOT、NOAA 等，并根据影像数据的特征对所呈现出的森林问题进行汇总和处理，必要时还可在原有管理体系中增设对森林资源的动态化监管体系，并在总控制台和相关设备中构建数字高程模型，从而实现对森林资源的细分化与动态化管理。由此看来，卫星监测技术具有用时短、消耗成本少、运行方便的突出特点，对我国森林资源的保护与林业的发展具有重要意义。

2 卫星监测技术在森林资源管理中的有效应用

2.1 对森林资源的变化情况进行动态监测

2.1.1 森林资源的空间分布

通常情况下，森林资源的空间分布并不会在短期时间内产生较大波动，但要想从真正意义上实现对森林资源的精细化管理，相关人员就必须对区域内的森林资源情况进行分析和探究，并不断收集各类相关信息资源，从而对区域内森林资源的布局做出合理规划，提高森林资源管理工作的精确性和有效性。

具体来说，相关工作人员可将卫星监测技术与地理信息系统、全球定位系统共同作用于对森林资源空间分布情况的调查中。这些技术能对目标区域内的森林资源进行实时监控，并根据监测结果生成相应的数据信息，以数字信号或图片影像等方式反馈到工作人员的手机、电脑等智能终端设备中，从而使目标区域内的森林资源分布情况展现在工作人员面前，工作人员可以此为依据判断现阶段森林资源是否在空间分布上出现了变动。若系统传回的相关数字信号或图片影像在不同时间段内呈现出两种不同的形态，则说明森林资源在该时间段内出现了空间变动。

不仅如此，工作人员还可以利用该技术对所收集到的信息资源进行整合的处理，并以此生成相应的时间序列[1]。为了能够明确目标区域内森林资源空间分布的变化特点，从而对现有管理方法进行调整，工作人员还可以在技术手段的帮助下，利用时间序列将不同时间段的森林变化数据进行对比，并由此分析和总结出森林资源空间变化的特点，使该结果更具客观性。

由此看来，卫星监测技术能帮助相关工作人员实现对森林资源空间分布的动态化管理，提高了森林资源管理与监测工作在统计、分析等方面的水平和能力，使该项工作更具现代化与精确化特征。

2.1.2 对森林资源局部微观区域变化的有效监测

除了能对目标区域内森林资源进行全局监测，工作人员还可以利用卫星监测技术对森林资源的局部微观区域变化情况进行调查。传统的森林资源管理工作大多依靠人力进行，这种方式不仅要消耗大量的人力、物力和财力，还无法保障调查数据的准确性与时效性，若长期使用这种数据信息进行工作，势必会加大管理预期成效与实际情况之间的差距。

与传统森林资源管理方式不同，工作人员利用卫星监测技术不仅能够准确描述出森林资源的局部微观变化情况，还会收集到与目标区域内森林资源有关的各方面数据信息，包括该森林资源所处的地理位置、气候条件、环境特征等。工作人员可进一步对这些数据进行分析，若发现森林资源在局部区域内产生变动，则说明该森林资源可能出现了一些问题，此时应积极寻找问题出现的原因，并根据实际情况采取一定的措施将其解决，增强森林资源管理的有效性。

2.1.3 森林资源管理数据的获取与更新处理

数据信息是实现森林资源动态化管理的重要支撑，而工作人员要想能够完全掌握其管理工作所需的各类数据信息，就必须借助卫星监测技术的力量。卫星监测技术能以最快的速度将所收集到的数据信息传输到监测设备的数据库中，从而使数据库内的资源得到替换与更新处理，为工作人员的森林资源管理工作提供强有力的数据支撑。

在此过程中，管理人员不仅要合理利用更新后的实时数据信息，还应对这些数据信息进行监管。具体来说，在接收到由系统传来的实时性数据后，管理人员应根据数据所展示的状况对现阶段森林资源管理的展开时间、内容、侧重点进行明确，必要时还可根据森林资源在现阶段的变化表现来推测其后续走向，并以此为依据提前拟定下一阶段的工作计划，提前做好相应的工作准备。另外，为了保障数据的准确性，尽可能减少或避免工作失误的出现，管理人员不应对自动化监测系统采取放任不管的态度，而是应该以半年或一年为周期对该系统和卫星监测技术进行参数校准，这样才能确保所收集数据的准确性，促进森林资源管理预见性功能、数据动态化处理功能的实现，从而使森林资源管理的水平和能力得到有效提高[2]。

2.2 对森林火灾的观测

火灾事故是森林资源管理中最常见的事故之一，具有较强的威胁性和破坏性。就目前情况来看，森林资源管理人员通常都会使用地面调查与监测法对森林资源进行调查，并以此来避免森林火灾的发生。这种方式虽能在一定程度上降低森林火灾的发生概率，但无法对火灾情况进行提前预测。因此一旦发生火灾事故，很可能会影响管理人员与救援人员对现场情况的掌握，从而阻碍救援工作的进行，使得火势进一步蔓延开来，对当地的生态资源、环境情况和经济发展产生极为不利的影响。

由此看来，森林资源管理人员必须在防火工作中应用卫星监测技术，该技术的应用主要体现在以下4个方面。①对森林火灾的有效识别。管理人员可以将该技术植入无人机系统中，利用无人机对森林火灾进行识别作业，尽可能在此过程中提取有用信息，明确火灾区域特征，并及时向总部发出警报提醒，就现有研究报告的数据显示，目前利用该技术对森林火灾的正确识别率已经接近90%。②对森林火灾造成的各类损失进行精确统计。管理人员可利用该技术在系统中建立相应的烟雾识别模块，并根据烟雾量及颜色的情况来判断火势大小，以此来确定目标区域内森林资源受损程度的强弱，比如若出现大量黑色浓烟，则说明当前火势较大，出现白色烟雾则说明目前火势情况良好。③在对现有火势进行实时监测的基础上对火势的未来走向进行有效模拟。管理人员可同时操纵多台植入了卫星监测技术及设备的无人机，从不同角度和区域对火势情况进行协同监测，并将监测结果在同一时间内传输给远程总控制台，总控制台在接收到目前火势情况后，会自动对相关数据信息进行整合和分析，并通过精密计算得出未来火势的走向和蔓延情况，为救援人员的工作提供数据支撑。④对起火点的精确定位[3]。管理人员可为卫星监测技术搭配多种载荷，从视频影像中定位出起火点与燃烧中心。

2.3 对森林病虫害的监测

管理人员可利用卫星监测技术对目标区域内的森林病虫害情况进行监测。在太阳光线的照射下，林木的各部分会出现不同的光谱效应，卫星监测技术能够以光谱效应的情况明确该林木的生长情况，并以此为根据判断其是否出现了病虫害。

具体来说，影响光谱效应的因素主要包括林木种类、叶片长势、水分含量等，而当林木发生病虫害后，其光合作用和物质运输功能会遭到阻碍，生理机能下降使得其光谱特征与正常为患病的树木之间存在较大差异，这也是判断树木是否出现病虫害的主要依据。比如，管理人员在此工作中可将卫星监测技术与全球定位系统搭配起来使用，利用相关软件对拍摄影像中存在问题的树木进行分析，并由此确定病虫害的具体类型、发病位置、蔓延程度等。全球定位系统能为管理人员提供患病树木的三维定位坐标，使管理人员能够及时到达病虫害的发生区域，并通过物理防治、农业防治、化学防治等手段对病虫害进行治理。

2.4 森林资源调查

2.4.1 提取林木参数

对森林资源参数的有效提取需要借助卫星监测技术与无人机遥感技术的双重作用。具体来说，管理人员可以利用这两项技术对目标森林资源进行全面监测并对其进行拍摄处理，系统会影响进行智能化分析，明确影像中该林木的各类数据，包括树高、叶片长势、郁闭度、冠幅等，然后由此建立目标区域内的森林管理与预估模型，从而使管理人员准确测量出目标区域内的生物量与蓄积量。

与此同时，管理人员还可依靠该技术完成对森林资源的种类识别工作。具体来说，由于系统传回来的影像具有高光谱性，因此管理人员可以直接采用目视解译法对其进行观察和研究，并在此过程中充分利用现有专业知识储备与丰富工作经验，明确高空间分辨率影像中所呈现的相关林木的形状、纹理走势等，以此来辨别该林木的种类。

与传统的皮尺测量法不同，卫星监测技术与无人机遥感技术能以更高效的方式来为管理人员的工作提供帮助与支撑，主要运用在对林木冠幅的测量中。由于无人机配备了相应的高清摄像头，因此管理人员可以利用卫星监测技术对目标林区进行垂直拍摄，在确保拍摄画面准确清晰的同时，提取画面中所拍摄的树木顶部信息[4]。为了减少信息的偏差，管理人员还可在此过程中使用目视法，找寻林木林窗间色调颜色之间的差异情况，通过树冠在影像中的展现对其性状进行分析，从而明确该区域内林木的树冠大小及分布特征。

2.4.2 对森林资源进行区域性划分管理

森林资源的区域性划分管理是森林资源管理与调查的重点与关键，该工作要求管理人员具有较高的灵活性与技术应用性。管理人员在开展工作前，应先对目标区域内的森林资源进行明确，根据其局部特征对现有森林资源进行划分，使该森林资源具有明显的联系性和差异性，为后续调查工作的展开奠定基础。

与传统森林资源调查方式不同，卫星监测技术能够降低森林资源调查的工作难度，避免了野外调查线路为该项工作所带来的消极影响，管理人员能利用该项技术对森林资源进行区域性划分管理，提高区划作业的效率与质量。具体来说，管理人员可根据实际情况对不同区域的资源信息采用不同的提取方式，比如半自动提取、全自动提取等。这种工作方式完全取代了传统的人力工作和对坡勾绘法，大大提高了森林资源管理的精确度，使该项工作更富有成效。

2.4.3 计算造林成活率

造林成活率是我国森林资源管理的一个重要指标，它能对目标区域内的森林资源数量进行明确。在卫星监测技术尚未普及之前，管理人员通常都是用分层抽样的方式计算目标区域内的造林成活率，这种方式得出的数据只是一个粗略估计数值，并不能从真正意义上代表该片区域内的林木存活率。而卫星监测技术的出现与实际应用不仅能获取图片模型，还能对该图片模型进行色彩增强与林隙计算操作，管理人员可命令系统使用空间统计法与多边形函数公式计算法计算造林成活率，从而使该结果更为精确。