在林业生产中, 森林资源属于物质基础, 人们通过生产活动, 将自然资源变为各种林业产品。与此同时, 森林又具有水土保持、环境保护、水源涵养的作用, 在陆地生态系统中属于重要的组成部分。然而, 受泥石流、火灾、乱砍滥伐等因素的影响, 森林资源受到了一定程度的破坏。在这样的形势下, 对森林资源进行实时、有效的监测, 可以促进森林资源的发展, 具有十分重要的作用。
1 森林资源监测任务
森林资源管理工作的主要任务是控制森林的资源消耗, 掌握森林资源的动态。进行森林资源的监测工作, 就是预测与监督森林资源的减少或者增加变化情况, 其目标是为了加强森林资源的监督和管理工作, 掌握森林资源现今的情况和变化情况, 预测发展趋势, 可以将其使用在林业方针的制定方面, 也可以使用在森林资源目标责任制的考核方面。森林资源与生态环境在功能方面具有多样性、在资源和环境方面具有动态性, 因此, 人们对其进行研究工作需要借助一些模拟模型、物理模型和数学模型, 地图是人们最早使用在森林认识的模拟工具, 使用GIS作为支持的电子地图, 是人们进行森林研究的模拟模型、物理模型和数学模型。使用3S集成技术可以有效实现对地观测系统, 使人们对环境功能、森林资源的认识可以建立在地球外, 有效达到森林资源监测的自动化、数字化、动态化、智能化以及集成化。
2 森林资源监测技术要求
2.1 集成化
伴随森林资源的监测功能变得越来越丰富, 检测技术集成化也有了新的要求。以往的监测属于分离式或者离散式的测算、绘图与用图的过程, 每一个环节都相互独立, 没有一定的联系。例如野外监测可分为水准、量距、测角三大要素的监测工作。现代的监测属于集成的森林资源监测技术, 具有集成化的特点, 现代的电子监测仪器在森林资源的监测工作中起到十分重要的作用, 例如GPS接收机、全站仪等, 属于能够对空间三维坐标进行直接监测的集成化的仪器[1]。但全站仪、GPS在监测工作中还存在一些局限性, 为了有效解决所有环境下的空间监测, 21世纪还会出现超站仪, 有效解决各种空间的森林资源监测的问题。
2.2 动态化
由于灾害频繁发生, 森林资源变化呈现动态的趋势。以往的森林资源监测工作, 基于观测目标固定的条件上, 数据处理和技术要求比较简单, 到现今的森林资源监测, 已经超出了土木范围, 服务对象进入到监测的大系统中, 能够对一切的运动物及数学特性、物理特性、化学特性以及生物学特性的指标进行相关的监测。
2.3 数字化
以往的森林资源监测把终点设立在模拟地形图基础上, 在森林资源监测的过程中, 将会出现大量的数据, 使用这些数据有利于分析资源变化情况, 为管理人员开展工作提供科学、有效的依据。以往监测内容没有实现时, 通常把原因归结为监测人员野外的观测精度存在误差。使用数字化的森林资源监测技术, 可以有效提高数据在测量环节、采集环节以及传送环节的效率, 确保森林资源变化监测工作的准确性和时效性。
2.4 自动化
以往的森林资源监测, 需要耗费大量的人力物力进行野外探测工作, 并做好相应的记录, 不仅花费了许多的精力, 并且难以满足多变的森林状况的要求, 因此, 需要使用具有自动监测和自动控制功能的技术, 才可以有效提高森林资源的监测效率, 并起到节约成本支出的作用[2]。
2.5 智能化
伴随森林资源的系统和监测技术不断发展, 如何帮助使用人员更加方便地使用到这些技术, 是现今监测发展的新要求。而智能化的技术就能够满足这项要求。通过在森林资源的监测系统内使用人工智能技术, 能够有效提高监测工具的使用和操作。在监测的过程中具有便利性和协作性, 给监测系统的推广使用打下了良好的基础。与此同时, GPS、全站仪也已经朝着开放式、智能化的方面不断发展, 给森林资源监测的智能化提供了一个良好的平台。
3 基于3S技术的森林资源监测
3.1 遥感技术
使用遥感技术来调查森林资源和监测森林资源的动态变化, 可以使森林资源信息变得综合化, 是现今森林资源管理过程中一个重要的部分。遥感技术有着观测面积广、多波段成像、周期性等特点, 作为一种技术手段, 已经被广泛的使用在森林资源的动态监测中。航天遥感图像的信息数据是陆地卫星的TM数据, 联系地面调查数据的辅助图像进行相应的处理工作, 建立起数学模型, 使用计算机进行遥感应用模型的研究分析, 有效监测森林资源动态。
3.2 地理信息系统
地理信息系统属于集成多项技术, 使用地理要素作为数据源的属性、图形以及空间调查的一种软件系统。现今已经广泛使用在森林系统中, 总得来讲, 地理信息系统属于一个由计算机支持的系统, 是外部设备、计算机、应用软件、地理数据等的集合[3]。其中, 空间分析功能具有十分重要作用。地理信息系统属于地学知识和地理数据库的集合体, 其数据建立于地理坐标的条件下, 可以对自然资源和地理环境的信息进行有效管理, 通过使用地学模型, 对空间数据进行分析, 有效预测动态变化情况, 从而实现规划服务和生产管理。
3.3 全球定位系统
全球定位系统给森林资源的有效保护与动态监测提供了良好的技术手段。高精度的卫星导航的使用, 已经从以往的测绘行业朝着动态控制、精细管理以及森林保护的监测方面转变。使用GNSS参考站接收机以及各种移动应用的终端, 能够有效构建森林监测工作高精度的位置服务系统和数据处理和存储系统, 可以将其使用在多层次、大尺度、全方位的森林资源监测与控制体系中。通过有效整合各项信息数据, 从而提高空间信息数据的共享能力, 使用SOA面向服务的体系, 有效提高林业调查信息化的效率, 并且以此作为基础, 给各类的业务应用系统的构建提供有效的技术方面的支撑, 加强林业业务的共享水平, 提高林业信息化的服务水平。
4 结语
本文分析研究了基于3S的森林资源监测, 了解森林资源监测工作的任务和对监测技术提出的新要求, 并且分析了基于3S技术的森林资源监测, 希望能够加强森林资源的监测工作, 从而促进森林资源的保护。
摘要：森林资源监测对社会经济发展起到十分重要的作用。为了有效实现森林资源监测的高效智能、功能集成化、动态实时性等, 提出了有关森林资源监测的目标和技术要求, 研究基于3S的森林资源监测技术, 从而提高森林资源监测工作的实时化和准确性, 给森林保护提供依据。
关键词：3S,森林资源,监测,森林保护
参考文献
[1] 李东升, 王伟.森林动态监测技术研究进展[J].森林工程, 2012 (6) :69-71.
[2] 胡涌.森林生态系统健康监测评价的3S技术体系[J].北京林业大学学报, 2013 (2) :24-25.
[3] 林辉.“3S”技术在森林资源监测体系中的应用进展[J].湖南林业科技, 2013 (6) :112-113.