3S技術在泰山林業(yè)管理中的應用初探

1、“3s”技術在泰山林業(yè)管理中的應用初探董曉峰，王彤彤，付小輝(泰山風景名勝區(qū)管理委員會，山東泰安271000)摘要：簡要介紹了 “3s”技術的概念，并從森林資源調(diào)查、森林資源動態(tài)監(jiān)測、森林資源經(jīng)營管 理、森林防火、森林病蟲害監(jiān)測和防治以及森林資源檔案管理6個方而探討了 “3s”技術在泰山林業(yè) 管理中的應用。關鍵詞：“3s”技術；泰山；林業(yè)；應用1. “3s”技術及其組成“3s”系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)(g1s)、遙感(rs)和全球定位系統(tǒng)(gps) 3大技術系統(tǒng)的總稱。1. 1地理信息系統(tǒng)(gis)地理信息系統(tǒng)不僅可以管理數(shù)據(jù)、文字信息和圖形，而且是以空間數(shù)據(jù)為研究對彖，以計算機為 工具，將不同來源

2、、不同類型的數(shù)據(jù)和相關的屬性信息進行有機的結合，是綜合處理和分析空間數(shù)據(jù) 的一種有效的新技術系統(tǒng)。同吋，它貝有及吋、迅速、準確、完整地查詢各種資料信息，實現(xiàn)圖形與 屬性數(shù)據(jù)的空間查詢、分析計算及編制專題地圖等功能，并具有良好的兼容性和資源共亨等優(yōu)點。 1.2 遙感(rs)遙感技術是指從高空到地而各種對地球觀測的綜合性技術系統(tǒng)總稱。它山遙感平臺、探測傳感器 以及信息接受、處理與分析應用等組成，可周期性地提供監(jiān)測対象數(shù)據(jù)和動態(tài)情報。按遙感対象分為 土地遙感、環(huán)境遙感、大氣遙感、海洋遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、水利遙感以及地質(zhì)遙感等。1.3全球定位系統(tǒng)(gps)全球定位系統(tǒng)是美國國防部于1994年全而

3、建成的利用導航衛(wèi)星進行測時和測踞，具有在海、陸、 空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)，是當今世界上最實用，也是應 用授廣泛地全球精密導航指揮和調(diào)度系統(tǒng)。gps不僅冇定位精度高、觀測時間短、執(zhí)行操作簡便、全 球、全天、全天候作業(yè)、功能多、應用廣、抗干擾性能好、保密性強等優(yōu)點，而且gps技術已發(fā)展成 多領域、多模式、多用途、多機型地高新技術，在現(xiàn)代化林業(yè)建設中發(fā)揮越來越重要的作用。在3s技術中，gps主要被應用于實時、快速地提供目標的空間位置；rs用于實時地或準實時地 提供h標及其壞境的信息，及時地gis進行數(shù)據(jù)更新；gis作為操作平臺，進行信息的更新和分析， 并在專家系

4、統(tǒng)及各種專業(yè)分析模型的支持下，進行動態(tài)仿真、模擬、分析，從而為相關決策提供依據(jù) 和參考。2. “3s”技術在泰iii林業(yè)管理中的應用2.1在森林資源調(diào)查小的應用泰山林場總而積11931.8公頃，其中有林地而積9490公頃，為山東省第一大林場。在森林資源 調(diào)查工作中，若使用傳統(tǒng)的調(diào)查手段和方法，往往調(diào)查周期長，耗費大量人力、物力、財力幾調(diào)查結 果精度低，已不能滿足森林資源可持續(xù)發(fā)展的技術要求。利用“3s”技術能很好地解決上述問題。利 用gps nj*以解決樣地野外定位、測定邊界及面積、輔助導航、測量距離等方面地問題，其精度完全可 以打達到測量的技術要求。利用g1s做內(nèi)業(yè)整理工作，制作各種林業(yè)專題

5、圖，如森林分布圖、林相圖、 病蟲害分別圖、營林規(guī)劃圖等，并可進行綜合分析及動態(tài)管理。2. 2在森林資源動態(tài)監(jiān)測中地應用森林資源動態(tài)監(jiān)測包括林地資源動態(tài)監(jiān)測和林木資源動態(tài)監(jiān)測。2. 2. 1林地資源動態(tài)監(jiān)測泰山林場地跨泰安市的泰山區(qū)、岱岳區(qū)及濟南市的氏清區(qū)、歷城區(qū)，與周邊七個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（辦事處）, 59個行政村毗鄰。林地管理任務重，難度大，加之個別地段仍存在邊界不清地問題，所以進兒年違 規(guī)開發(fā)、亂占林地現(xiàn)彖時有發(fā)生，雖然都進行了有效地制止，但是在處理過程中因缺乏有利的證據(jù)， 缺乏圖像資料，造成處理難度大，效率低。“3s”技術通過對林地的動態(tài)監(jiān)測，動態(tài)地研究林地的時 間和空間變化，真正實現(xiàn)對林地的有效監(jiān)

6、控與保護。利用rs,通過衛(wèi)星遙感圖像的采集、處理、空 間分析等技術實現(xiàn)林地資源變化的實施準確的監(jiān)測。gps能冇效地確定林地資源變化的邊界和范圍。 gis可實現(xiàn)林地信息的計算機管理，并對信息及吋進行更新科學地監(jiān)測林地資源的變化和林地增減情 況、原因、用途，便于分析、査詢及生成專題圖，實現(xiàn)林地資源的動態(tài)監(jiān)測。2.2.2林木資源動態(tài)監(jiān)測泰山林場森林覆蓋率81. 5%,立木蓄積58. 5萬in3,泰山現(xiàn)侑林木資源屮松類面積最人，為5499. 8 公頃，占森林面積58%,棟類面積1638. 9公頃，占森林面積17.3%,側柏面積1075. 1公頃，占森 林而積11.3%,刺槐721.6公頃，占森林而積7

7、.6%。另外泰山林場共有經(jīng)濟林315.2公頃，主要樹 種為板栗、核桃。泰山林木資源要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要対林木資源實行動態(tài)管理。根據(jù)實際經(jīng)營活動及生長模型 及時更新數(shù)據(jù)，及時準確地掌握森林資源狀況和消長變化動態(tài)，為森林資源管理與決策提供依據(jù)。2. 3在森林資源經(jīng)營管理小的應用泰山林場現(xiàn)有44438 w林分密度在100株/畝以上的林分，林中、林緣空地3455畝。山于泰山地 形、地勢等原因，林區(qū)的調(diào)查設計、作業(yè)設計以及經(jīng)營規(guī)劃設計調(diào)查困難。利用遙感圖像、gis檢索 提収符合撫育間伐的小班，利用gps進行伐區(qū)定界，結合gis可対伐區(qū)進行合理的全血規(guī)劃，確定合 理的間伐順序、間伐面積及最優(yōu)集材方式等。

8、利用rs和gis集成技術對林小、林緣空地立地條件進 行評價，提供森林立地類型圖農(nóng)、宜林地數(shù)據(jù)圖農(nóng)、適牛優(yōu)勢樹種和林種資料，進而制定造林規(guī)劃， 確定合適的樹種和林種。2.4在森林防火丄作中的應用森林火災貝有突發(fā)性強、蔓延迅速的特點，在森林撲火戰(zhàn)斗中，防火指揮員往往要血對錯綜復雜、 各種各樣的信息，如地形地貌、林分基本悄況、林火蔓延趨勢、到達火場最佳路線等，并在此基礎上 開展林火預防、撲救、善后處理籌工作。要全面掌握如此多的信息非人力所為?！?s”技術能夠解決 這些問題。利用“3s”技術，不但可以對森林火災進行實時監(jiān)控，進行預測預報，還可以有效地指導 林火的撲救工作，并對災后損失、過火面積進行評估

9、。2.4. 1森林防火數(shù)據(jù)庫的建立利用gis將少森林防火有關的信息釆集起來，包括小班信息、道路信息、撲火隊伍分布、了望哨 分布等，再收入林相圖、地形圖、交通道路分布圖、水系圖、防火隔離帶分布圖等，建立森林防火數(shù) 據(jù)庫，將各類地圖與有關信息有機的結合，實現(xiàn)相互調(diào)用和綜合分析。撫育間伐、道路建設、防火隔 離帶清理等各種經(jīng)營活動對資源的變化隨時利用gis管理起來，隨時反映最新信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的動 態(tài)管理。2.4.2林火撲救利用“3s”技術可以指導林火的撲救工作，首先可以將林火位置在地圖上定位，gis根據(jù)道路的 分布情況及滅火隊伍的實際位置和火場的信息，自動計算出最佳的行進路線以及到達火場所需的吋 間

10、，并以圖形和數(shù)字的形式提供給指揮員。撲火隊伍配備gps和相應的通訊設丿施后，可將隊伍行進的 位置和路線及時傳輸?shù)街笓]部的gts系統(tǒng)z中，再準確地定位到地圖上，以便指揮員對撲火隊伍行動 方向和位置及時調(diào)整。2. 5在森林病蟲害監(jiān)測和防治中的應用泰山林場造成危害的森林病蟲害有近20種，主要有松扁葉蜂、汕松巢蛾、松毛蟲、松墨天牛、 雙條杉天牛等，在全場12個林景區(qū)均有不同程度的發(fā)生，每年發(fā)生而積在20萬畝次，對泰山景觀質(zhì) 量造成較大影響。由于植物的反射光譜受季節(jié)、樹種、健康狀況等因素的影響，通過不同時相的遙感圖像對比，可 以及時發(fā)現(xiàn)林木病蟲害的動態(tài)變化。通過計算機的處理，利用gis對病蟲害進行預測、

11、預報、分析、 評估。利用gps系統(tǒng)導航，實地測量受害區(qū)域的范圍，并進行防治。2. 6在森林資源檔案管理中的應用泰山林場下設虎山、紅門、中天門、南天門、竹林寺、櫻桃園、桃花源、桃花峪、天燭峰、玉泉 寺、巴山、靈巖12個林景區(qū)，近2000個小班，森林資源信息量人，利用人工進行檔案管理效率低， 有時可能出現(xiàn)誤差。g1s技術具有強大的信息管理和分析功能，利用g1s查詢林區(qū)小班信息快速準確 方便，并可根據(jù)需要進行統(tǒng)計、分析，完成各項專題圖的繪制等。泰山林場質(zhì)負著泰山生態(tài)建設、生物保護的重任，其森林資源是泰山口然與文化遺產(chǎn)及口然景觀 的重要組成部分，在泰山可持續(xù)發(fā)展中貝有重要作用。隨著“3s”技術的fi益成熟和實用化，利用“3s” 技術管理泰山林業(yè)資源已不難實現(xiàn)，泰山林業(yè)資源將實現(xiàn)動態(tài)、科學、現(xiàn)代化管理。參考文獻：1 0降麗