森林资源调查和监测技术在宜春市的应用与发展前景
2023-12-20刘冰
刘 冰
(江西省高安市林业局,江西高安 330800)
宜春市位于江西省西北部,林业现代化建设水平居全省前列。截至2023 年5 月底,全市共有林业用地面积104.91 万hm2、林业科技示范基地5 个、林业科技示范户8 户,素有绿色城市的美誉。该地林业局在林业建设的过程中,在森林资源调查与监测技术领域积累了丰富的工作经验,对当地监测技术的应用与发展进行研究,有益于江西省乃至全国林业资源调查效果的提升。
1 森林资源调查工作的重要性
林业资源调查指的是对某一区域内林木的生长情况进行调查,通常利用摄影技术、遥感技术、实地测量等方式,探究森林的结构、面积、生长情况与林木种类等基本信息,并在工作人员将信息整理完毕后,构建完善的森林资源调查档案。森林资源调查工作的重要性主要有以下2 点。
1)森林资源调查可以推动林业发展规划的制定。确保林业可持续开发利用的关键在于林业资源发展规划,而林业资源调查的主要目的就是为了满足森林资源科学利用、经营方案编制、森林分类经营等需求,给予林业发展规划一定的数据支持。以森林调查结果为依据,有关部门能够制定系统完善的中长期林业资源发展规划,保证森林资源可以满足人们的生产生活需求,并维护生态系统的平衡,促进林业资源的可持续发展。
2)森林资源调查可以加速集体林权制度改革。20世纪70年代末以来,我国集体林业得到长足的发展,有效促进了社会经济的繁荣与稳定。但值得重视的是,就目前而言,集体林权依旧客观存在着经营机制不灵活、经营主体不落实、产权结构不明晰等问题,为林业的进一步发展造成了严重的负面影响。如果想要将集体林权制度改革切实落实,林业局就必须先做好林业资源调查工作,从而使林业部门能够对林业建设的成效进行评价,并将其作为依据,制定科学合理的改革计划[1]。
2 森林资源调查监测技术
2.1 全球定位系统
全球定位系统(Global Positioning System,GPS)检测技术指的是通过我国北斗系统或者美国GPS 系统,动态监测现有森林资源。该技术依托卫星导航,对森林资源开展全方位、多维度的监测与调查,具有高智能化的优势,能够有效提高调查的精细程度。全球定位系统检测技术早已在宜春市得到广泛应用,有效地加大了宜春市的森林资源管控力度。例如,早在2012 年,宜春市的林业技术骨干便根据《古树名木普查技术规范》(LY/T 2738—2016)和《江西省古树名木保护管理办法》,依托全球定位系统,对该市的古树名木开展了调查工作。完成实地调查后,工作人员将树龄、树种、管理单位与所在经纬度等信息上传到全球定位系统中,以便实时监测古树名木的生长状况。如果有不法分子进行盗伐,全球定位系统就会及时报警,并对其所在位置进行定位,为警察办案提供了方便。通过这一方式,极大地震慑了潜在的乱砍滥伐分子,有效地避免了森林资源受到不可逆转的损害。
与此同时,利用GPS 定位系统,可以有效提高林业播种的质量与效率。宜春市在尚未全面普及GPS定位系统前,因为难以高效、准确地监控播种位置,无法区分未播种林地与播种林地,所以缺少播种或重复播种的问题屡见不鲜,对宜春市林业资源造成了一定程度的浪费。而在广泛运用GPS 定位系统以后,工作人员能够按照过去的播种记录,在极短的时间内找到播种的地点,查看该地区是否存在重复播种或未播种的问题,并以此为依据设定航线。通过这一方式,不但有效降低了工作难度,还提升了工作效率,同时节约了大量财力、物力和人力,保证了自身经济收益[2]。
2.2 地理信息系统
地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种具有管理存储、空间查询与空间分析等功能的计算机系统。宜春市林业局格外重视对该系统的应用,曾定期组织技术骨干进行GIS 技术的研究与学习。就目前的情况而言,宜春市大多数森林资源调查人员都能够熟练使用ArcGIS 软件进行电脑制图、数据处理与林业管理等工作。
病虫害一直是困扰林业部门的“疑难杂症”,在宜春市历史上常见的病虫害包括但不限于:油茶枯叶蛾、油茶宽盾蝽、炭疽病、软腐病、煤污病、油茶藻斑病、铜绿异丽金龟及黑跗眼天牛等,如果不及时治理,则会给宜春市林业发展带来严重的负面影响,而GIS技术就是改善这一问题的重要渠道。在普及地理信息系统之后,有关部门可以依托地理信息系统预测病虫害的发生范围、发生时期与发生程度,做到未雨绸缪,避免问题扩大,减少经济损失。
宜春市在应用地理信息系统前,多采用传统的林业调查数据处理方式进行工作,存在林业资源收集量较少、应用方式单一的问题,不利于林业调查规划的深入进行。自“十四五”规划期间宜春市林业局大力引入GIS 技术后,此类问题得到了有效改善。依托GIS 技术,能够在短时间内对林业发展资源与各项数据进行监察,并通过其强大且高效的转化功能,将数据转化为清晰的数据图表,随后将其存储于计算机数据库,为林业工作的进一步开展提供准确、完善的数据支持。
在应用地理信息系统前,林业制图时的数据编辑处理工作始终是一大难关,工作人员在处理、整合、编辑数据时,往往要消耗大量时间与精力,效率相对较低。在引入GIS 技术后,工作人员可以将数据信息准确地转化为制图期间所用的矢量数据,亦能够根据相关规划标准,对矢量数据进行分析、删除和添加,有效提高了工作效率。
2.3 无人机监测技术
无人机监测技术指的是利用无人机对森林资源进行调查与监测。与传统的人工调查相比,无人机监测具有成本低、效率高的优势,深受宜春市林业局的青睐。宜春市各林业部门先后组织了无人机应用技术培训会、无人机监测林业有害生物暨森防知识竞赛答题能力培训会等活动,以便将无人机充分应用在森林资源调查与监测工作中[3]。
宜春市林业部门还将无人机运用在防火工作的调查与监测中。根据宜春市林业信息网的有关讯息,2021 年1 月11—15 日,为了保证森林资源不受火灾的侵害,宜春市林业部门采用无人机航拍的方式,对青峰林场、欧石岩、坪荫林场等地的防火带展开验收与指导工作,确保防火带的科学性与有效性。
无人机还能够精准地调查树木的树高信息、冠幅信息、地类信息,上述信息能保证林业制图的准确程度,工作人员能以此为依据,掌握树木的生长周期,并开展适当的养护、抚育与检查工作。除此之外,无人机技术对病虫害的监测工作也有一定的效果。2023 年1 月中旬,宜春市下属的万载县在开展防虫工作后,县林业局组织森防专业技术人员采用无人机高空监测的方式,进行阶段性除治质量检查。对于不合格的地区,拍照取证,并下发《关于松材线虫病疫木清理除治的督办通知》,责令该单位限期整改到位,促使病虫害防治工作能够规范化、制度化。由此可见,通过无人机监测的方式,可以在病虫害大规模暴发前,及时发现、及时治理,避免病虫害对林业发展造成严重的危害。在防止乱砍滥伐方面,无人机监测也取得了显著的成效。宜春市下辖的各区县大多配有专业的警用无人机,由于警用无人机具有高空成像、实时传输的优势,能够立体还原案发现场,在森林刑事案件现场勘验方面起到重要的作用。
根据实际工作经验,在采用无人机进行森林资源调查的时候,以天气晴朗为宜,降落区域与起飞区域不应有任何形式的障碍物。同时,应对无人机航测影响进行数据纠正,并依托无人机影像生成后的位置、网格、云数据等重新建立模型,使其能够真正展现出调查目标的形态特性。
值得注意的是,无人机虽然具有造价低廉、取证清晰、覆盖面积大等诸多优势,但其缺陷亦十分明显。1)无人机在运行过程中,一般需要通过GPS 进行定位,但在宜春市的林区中,黄檀、南岭栲、南方铁杉、金钱松等树种的树冠较大,极易遮挡电子信号,故调查结果不可避免地存在一定的偏差;2)森林资源调查中林木胸径的结果通常通过重要因子模型计算得出,因此无人机的拍摄无法保证测量结果的准确性。因此,在采用无人机调查、监测森林资源的时候,应当与以往人工调查的结果相结合,从而保证调查结果的精准程度[4]。
3 森林资源调查监测技术发展趋势
3.1 统计化
就目前而言,我国林业部门对森林资源调查监测质量的要求日益严格,故调查监测信息统计化必将成为新时期有关技术发展的重要方向。林业局工作人员可以通过全球定位系统、地理信息系统与无人机监测技术,实现硬件与软件设备的高度结合,并按照相关调查监测数据信息开展计算、汇总与统计,生成清晰、可靠的评价与分析报告,如分布图、统计表与基本图等,从而给予工作人员更加系统全面的数据基础。
3.2 精细化
由于森林资源管理水平的迅速提高,调查监测工作必将向精细化的方向发展。具体而言,随着GPS 技术、GIS 技术的应用与普及,相较于以往,森林资源调查与监测工作具有极为便利的技术条件,进一步推动了相关工作标准化与精细化,强化了调查监测数据的精确性,但其精确程度依旧难以满足林业工作的实际需求。故此,林业调查工作的进一步精细化必然是未来很长一段时间内森林资源调查监测技术的主要发展趋势[5]。
3.3 智能化
就目前而言,在各类技术设备的帮助与支持下,宜春市的森林资源调查、监测活动融合了许多信息化技术,未来必然会向智能化发展。具体来看,林业部门将会大规模地运用信息化森林资源调查监测智能平台。依托此类平台,可以在短时间内完成调查监测工作的整体管理和规划。除此之外,通过对森林资源的实时管控和监测,林业局工作人员可获得一体化的信息数据,从而极大地提高了森林资源调查监测工作的效率与质量[6]。
4 结语
在新的时代,林业局的工作人员应当根据当地实际情况,积极对森林资源调查监测技术进行优化与创新,推动林业生态经济可持续发展;同时按照相应标准制度,择优选取最佳调查监测技术,了解森林资源的实际生产情况,并以此为依据,制定科学合理的资源开发应用策略,从而达到提高综合效益的目的。