级森林经理研究进展作业Word文档格式.docx
- 文档编号:22653388
- 上传时间:2023-02-05
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:36.82KB
级森林经理研究进展作业Word文档格式.docx
《级森林经理研究进展作业Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《级森林经理研究进展作业Word文档格式.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2013年07月05
目录
前言1
1、3S技术概述2
1.1Rs技术2
1.2GIs技术2
1.3GPs技术2
2、3S技术在林业的应用现状与展望3
2.13S技术在林业的应用现状3
2.1.1在森林资源调查中的应用3
2.1.2在森林资源动态监测中的应用3
2.1.3在森林资源管理中的作用3
2.1.4在林业制图中的作用4
2.1.5在林火信息预测和林火扑救中的应用4
2.1.6在森林病虫害监测和防治方面的应用4
2.1.7在珍稀野生动物资源调查中的应用4
2.1.8在植被分类方面的应用4
2.1.9在森林资源档案管理方面的应用5
2.1.10在林业工程上的应用5
2.2.3S技术在林业的应用展望。
5
2.2.1培养专业人才和技术人才5
2.2.2拓宽3S技术的应用范围5
2.2.3建立现代化的资源综合监测体系6
2.2.4逐步实现预测和决策的科学化6
3、结论7
参考文献8
3S技术及其在林业的应用现状与展望
摘要
从二十世纪末开始,以遥感(RemoteSensing,简称RS)、地理信息系统(GeographicInformationSystem,简称GIS)和全球定位系统(GlobalPositionSystem,简称GPS)及其集成技术在20世纪90年代已经形成并取得很大的研究进展,随着专家系统(ExpertSystem,简称ES)、决策支持系统(DecisionSupportSystem,简称DSS)、PDA掌上电脑技术、网络技术、激光技术、影像技术的融入,3S技术体系基本形成.这对解决森林资源监测、森林资源管理、灾害预测与防治、造林决策、营林管理、采伐作业设计与管理等问题具有很大的促进作用。
目前,3S技术是以RS、GIS、GPS为基础,将3种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域(如网络技术、通讯技术等)有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。
它集信息获取、信息处理、信息应用于一体,突出表现在信息获取与信息处理的高速、实时以及信息应用的高精度、可定量化方面。
在3S技术中,GPS主要被应用于实时、快速地提供目标,包括各种传感器和运载平台的空间位置;
RS用于实时地或准实时地提供目标及其环境的语义和非语义信息,及时地对GIS进行数据更新;
GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理,在专家系统及各种专业模型支持下,进行动态仿真、模拟,进行最优化决策,作为3S技术集成的基础平台。
以GIS为核心,以RS、GPS作为空间数据的快速获取手段的3S技术,集成空间数据管理、空间数据查询与分析、空间数据的结果输出是传统3S技术构成的基本思想。
伴随着国家“十三五”规划的开展实施,作为国家生态经济传统行业的林业将会引来新的契机,基层林业单位将会迎来新的挑战的机遇,在极大提高林业经济的同时转变林业产业结构,调整林业发展模式,以适应新形势下国家的发展需求。
3S在林业上跨时代的意义在于它图属关联上有机结合、一体化的人机交互平台、数据庞大的数据库以及灵活的操作界面,它的广泛使用将使林业发展迈上一个新的台阶。
关键词:
3S、林业、现状、展望
3StechnologyanditsapplicationstatusandProspectofforestry
Abstract
StartingfromtheendofthetwentiethCentury,withtheremotesensing(RemoteSensing,referredtoasRS),geographicinformationsystem(GeographicInformationSystem,GIS)andglobalpositioningsystem(GlobalPositionSystem,GPS)anditsintegrationinthenineteennintieshasbeenformedandgreatprogressachieved,withexpertsystem(ExpertSystem,ES),decisionsupportsystem(DecisionSupportSystem,referredtoasDSS),PDApocketintothecomputertechnologyandnetworktechnology,lasertechnology,imagetechnology,3Stechnologysystemhasbeenbasicallyformed.Thesolutionofforestresourcesmonitoring,forestresourcemanagement,disasterpredictionandprevention,silviculture,forestmanagement,forestharvesting,designandmanagementproblemhasgreatroleinpromoting.
Atpresent,the3StechnologyisbasedonRS,GIS,GPS,3kindsofindependenttechnologyinthefieldofrelevantpartsandotherhightechnology(suchasnetworktechnology,communicationtechnologyandsoon)acomprehensivetechnologyorganicallyconstituteawholeandtheformationofthenew.Itincludesinformationcollection,informationprocessing,informationapplicationinone,theoutstandingperformanceofacquisitionandinformationprocessingspeed,real-timeandhighprecision,informationapplicationcanbequantifiedintermsofinformation.In3Stechnology,GPSismainlyusedinreal-time,quicklyprovidethespatialpositionoftarget,includingvarioussensorsandlaunchplatform;
RSisusedforreal-timeorquasireal-timetoprovidesemanticobjectanditsenvironmentandnonsemanticinformation,timelyGISdataupdate;
GISisacomprehensivetreatmentofavarietyofspatio-temporaldatasources,insupportofexpertsystemandallkindsofprofessionalmodel,dynamicsimulation,simulation,optimaldecision-makingprocess,asanintegratedplatformbasedon3Stechnology.
Significanceof3Sinforestryeraisthatitmapsassociatedwithorganiccombination,integrationoftheinteractiveplatform,dataoflargedatabaseandflexibleoperationinterface,itswidespreadusewillmaketheforestrydevelopmenttothelastnewstep.
KeyWords:
3S,forestry,presentsituation,prospect
前言
改革开放以来,我国林业取得了长足发展,在林业信息领域取得的成果有目共睹,在传统林业技术继续取得辉煌成绩的同时,新的领域亦取得重大突破。
这一切得以实现,3S的出现并在林业上得到广泛应用功不可没。
3S技术是近年来发展起来的一门空间信息科学核心技术,是以遥感(RemoteSensing,RS)、地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)和全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)为主且与地理空间信息有关的科学技术。
目前,3S技术在林业资源监测、经营与管理领域得到了越来越广泛的应用,在很大程度上提高了林业资源管理的准确性和实时生。
基于3S技术数字林业示范工程的研究与应用大大提高了林业生产与经营管理水平,推动了林业信息化进程,促进了林业的可持续发展和永续利用。
森林资源调查是一项全面掌握本地森林资源、编制森林经营方案、制定林业发展总体规划、测算森林覆盖率和林木覆盖率的林业基础性工作。
3S技术是以RS、GIS、GPS为基础,将RS、GIS、GPS3种独立技术领域中的有关部分与其他高技术领域(如网络技术、通讯技术、决策支持技术等)有机地构成一个整体而形成的一项新的综合性技术。
它集信息获取、信息处理、信息应用、决策与管理于一身,突出表现在信息获取与信息处理的高速、实时与信息应用的高精度、定量化方面。
它的技术目标是:
实现快速、精准以及实时遥感图像定位;
对多维的非均质数据进行快速复合处理,并在以生物地学规律模型、社会经济发展模型、决策与决策支持模型、特殊专业模型等专家知识及推理功能的支持下做出综合分析,提供辅助决策、决策支持所需要的信息和决策结果,快速输出应用结果。
伴随着国家“十三五”规划的开展实施,作为国家生态经济传统行业的林业将会引来新的契机,基层林业单位将会迎来新的挑战的机遇,在极大提高林业经济的同时转变林业产业结构,调整林业发展模式,以适应新形势新条件下国家的发展需求。
长期以来,伟大的中国林业工作者以及科研人员前仆后继、继往开来,在共和国林业发展的道路不断摸爬滚打,历经艰辛,我国的林业事业不多发现问题,解决问题,逐步缩小与德国、日本的林业发达国家的差距。
随着林业3S的广泛应用,我国林业跨上了新的台阶,3S的应用和研发已经在各个林业系统开展起来,林业3S对林业规划、设计、政策法规以及我国林业跨越式发展起着至关重要的作用。
1、3S技术概述
3S技术是遥感(RemoteSensing,RS)、地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS和全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)的总称。
1.1Rs技术
RS(RemoteSensing)即遥感技术,是一种远离目标,通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术,它是利用物体的电磁波特性,通过观测物体反射或辐射的电磁波从而识别物体及物体存在的环境条件,可用于实时或准实时地提供目标及其环境信息。
由于遥感信息具有综合、丰富、宏观、动态、快速、多源的特点,为地球资源调查与开发、环境监测及全球气候变化研究提供了一种强有力的探测手段,在林业中特别是森林资源监测与管理中获得了重要应用。
1.2GIs技术
GIS(GeographicInformationSys-tem)即地理信息系统,是一种特定的空间信息系统,是在计算机软、硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供规划、管理、决策的研究所需信息的技术系统,是计算机技术、遥感技术、信息工程和现代地理学理论和方法等相结合发展起来的,由计算机硬件、软件数据以及用户等要素构成的整体。
1.3GPs技术
GPS(GlobalPositioningSystem)即全球定位系统,是一种同时接收来自多个卫星的电磁波信号,以卫星为基准求出接收点位置的技术。
系统由高度为20200km的24颗卫星所组成,利用GPS接收机在地面上接收这些卫星群所发出的信号,采用三角测量的原理就可以确定出地球空间中任意位置的空间坐标。
GPS主要被用于实时、快速地提供目标的空间位置。
3S技术是近年来正在蓬勃发展的应用前景极广的具有全球特征性的现代化科学技术。
近20年来发展迅速,在我国已被广泛应用于环境监测、资源清查与管理、交通与通讯、城市规划、灾害与灾情评估及全球气候变化研究等诸多领域,并已形成庞大的技术产业。
2、3S技术在林业的应用现状与展望
2.13S技术在林业的应用现状
2.1.1在森林资源调查中的应用
传统的森林资源调查耗时长,需要大量人力物力财力的投入,从长远意义上看,会因为政策、规划的原因而使得调查力不从心。
3S在林业上的广泛运用森林资源调查提供了契机。
3S技术能从宏观和微观上把握森林资源数据的变更情况,通过遥感数据能清晰呈现林业分布情况,GIS平台可以构建森林资源数据系统,有利于林业资源的保护、管理和应用,GPS作为全球卫星定位系统在林业上的应用是开创性的,高精度的定位使得林业规划、森林采伐、造林等更加高效。
2.1.2在森林资源动态监测中的应用
森林资源的可持续发展要求对其进行更加科学的管理和利用。
长期以来,资源作为一个动态的有机体,由于信息得不到及时更新,造成对森林资源长期发展的预测预报环节薄弱,从而不能及时为相应的森林资源管理与决策提供翔实信息。
依据对森林资源进行动态监测的不同应用范围和目的,可以选择不同的卫星遥感影像数据源来作为基础数据源。
如:
LANDSAT卫星的TM或MSS数据、NOAA卫星的AVHRR数据、SPOT卫星的HRV数据以及其它一些地球观测卫星的数据,根据各自不同的光谱观测波段和分辨率,用合适的遥感数据源结合地面抽样技术,并利用GPS对样地进行空间定位,最后用地理信息系统对各种调查数据进行汇总和分析,建立起森林资源动态监测的体系。
在该体系中,遥感数据应该是一定时期内定期观测的数字影像数据,并且这些数据是在不断地随时间的变化而更新;
GPS不但要对固定样地进行定位或复位,同时还要对采伐或造林更新的区域进行边界线的定位,以提供给GIS系统。
那么,从森林基础调查数据库中建立起来的GIS系统,一方面要对RS和GIS的数据进行更新,另一方面还要对系统中的所有信息进行空间分析,而这种空间分析的结果反过来又可以补充到系统中去,以达到对森林资源动态监测的目的。
2.1.3在森林资源管理中的作用
3S技术强大数据管理功能运用到林业上,将使林业数据资源得到更好的管理。
一体化的运行模式、交互式的操作平台、各种数据的集成和转换有利于建立一个资源优化的林业数据库,比便于数据管理、后期数据的提取录入等等。
2.1.4在林业制图中的作用
对于林业工作来说,图纸是工作的基础,各种大型的图纸和数据通常使普通软件疲于运行,经常会出现死机等情况。
目GIs平台上的几个软件已经得到完善,ARCGIs作为地理信息界最好的软件,在制图方面的应用已经趋于成熟。
在ARCGIs平台上,可以运用各种符号库、各个领域常用的图例,完成制图工作。
而GPs可以作为采点的工作,通过相关操作生成矢量点数据,它和Rs一起,作为制图方面的有力支撑,依托GIs平台,可以使得林业制图更加高效快捷方便。
2.1.5在林火信息预测和林火扑救中的应用
森林火灾具有突发性强、蔓延迅速的特点,利用3S技术不但可以对森林火灾进行实时监控,进行预测预报,还可以有效地指导林火的扑救工作,并对灾后的损失、过火面积进行评估。
在进行林火实时监测时,主要信息源是卫星影像,主要起火点的定位是依靠GPS,而GIS主要用于灾后评估。
2.1.6在森林病虫害监测和防治方面的应用
在遥感图像上,由于波普特性,不同森林健康度的林分会呈现不同的颜色,通过监督分类和非监督分类,得到森林病虫害的分布情况,通过监测,为森林病虫害的防治提供数据支持。
目前,3S技术已经在森林病虫害监测和防治方面取得了显著的效果,如松毛虫、蝗虫的预测和防治等,节省了大量的人力、物力和财力。
2.1.7在珍稀野生动物资源调查中的应用
珍稀野生动物资源是森林资源的重要组成部分。
在野生动物资源调查中,3S技术的应用主要体现在:
利用GPS在行走调查样带时进行起始点的寻找及行走过程的导航,用以保证样带的准确性;
利用遥感图像进行景观类型的划分和野生动物栖息地的监测,确定与野生动物生活密切相关的生态因子;
利用GIS将野生动物数量、分布及其动态变化规律与其栖息地保护管理的状况关联起来,进行综合的分析,并将结果以图形或数据形式表示出来,形成各种调查报告及图面材料。
国外已经有成功利用此技术的经验,如Pornse利用遥感技术对Knaha国家公园鹿的栖息地进行研究,为国家公园的规划管理提供了良好的决策支持。
2.1.8在植被分类方面的应用
绿色植物有显著、独特的光谱特性,不同树种、不同发育阶段的树木在遥感图像上呈现不同颜色,依靠这一特性可以对宏观区域中的植物进行分类。
同时,通过GPS的精确定位可以获得某类植物的具体位置,以及利用GIS的矢量工作可以在图上标示出具体树种名字,达到植物分类的目的。
这一领域的应用在未来随着人们对3S技术的不断探索将得到广泛应用,将使得林业发展迈上新的一步。
2.1.9在森林资源档案管理方面的应用
GIS作为强大的数据库管理平台,可以和很多数据格式进行交换,有利于数据管理以及森林资源档案的建立。
在近些的林业规划中,如林权制度改革、林地保护利用规划都已经通过3S平台建立森林资源档案。
2.1.10在林业工程上的应用
随着六大林业重点工程的实施,3S在林业工程上的应用也得到发展。
在天然保护工程中,3S集成化的平台为工程的顺利完成打下了坚实的基础。
随着林业工程要求越要越高,传统的技术手段逐步会退化,新型的3S技术符合时代的要求,并能为林业发展提供巨大支撑。
2.23S技术在林业的应用展望。
随着计算机和网络技术的不断发展,采用3S技术进行全新概念的数据采集和数据更新已不难实现。
从Rs技术中获取多时相的遥感信息,由GPs定位和导航,利用GIs进行数据综合分析处理,提供动态的林业信息和丰富的图文数表,最终提出决策实施方案。
在技术上可以说是跨时段的,将逐步替代传统的调查、规划、监测和管理手段,使林业行业由单一粗放的经营管理模式迈上动态化、科学化、现代化的经营管理模式。
总的来说,3S技术将在以下几方面进一步发展:
2.2.1培养专业人才和技术人才
目前,3S技术在林业上的应用还属于起步阶段,国内从事3S技术研究和应用的专业、技术人员还不多,因此,必须进一步加大人才培养的力度,尽快培养出3S专业技术队伍,更好的将3S技术应用于林业生产中,提高工作效率。
2.2.2拓宽3S技术的应用范围
3S技术的应用研究范围将被拓宽,如应用于退耕还林遥感监测研究、城乡生态环境遥感研究、城市绿化遥感调查(采用高分辨率卫星数据)研究等。
同时,利用网络技术逐步建立数据中心、技术服务中心等,通过网络定时向社会提供所需的资源信息,实现资源信息共享。
2.2.3建立现代化的资源综合监测体系
随着经济和社会的发展以及环境意识的提高,传统的资源监测体系已不能适应社会经济可持续发展的需要,因此,必须利用3S技术建立动态的资源监测体系,不仅监测森林资源的数量,还要监测生态环境信息的动态变化,逐步形成以森林灾害监测、野生动物资源监测、土地沙化监测等为基础的综合监测体系。
2.2.4逐步实现预测和决策的科学化
在建立网络系统实现资源共享的基础上,将3S技术进一步集成和融合,并引入林业专家决策系统,进行林业专题模型以及预测模型的开发研究,逐步实现预测和决策的科学化,为政府决策部门提供决策依据。
3、结论
随着社会经济的发展,林业信息化进程不断加快,林业产业结构调整,3s的地位将不断提高。
而在中国,特别是基层林业系统,虽都已经引入这门技术,但技术人员素质需不断提高才能适应时代发展。
伴随着计算机信息化的大潮,一代一代的林业工作的探索,我国的林业信息化水平逐步提高,正在缩短于林业发达国家的距离,3s在林业上应用,是一个契机也是挑战,林业人需继续努力,力争建立一个实现林业产业的新突破。
参考文献
[1]冯仲科,聂玉藻.精准林业[M].北京:
中国林业出版社,2002.
[2]冯仲科,余新晓.3S技术及其应用[M].北京:
中国林业出版社,2000.
[3]赵宪文.林业遥感定量估测[M].北京:
中国林业出版社,1996.
[4]冯仲科,殷嘉俭.数字近景摄影测量用于森林固定样地测树的研究[J].北京林业大学学报,2001,23(5):
15-18.
[5]冯仲科,韩熙春.全站仪固定样地测树原理及精度分析[J].北京测绘,2003
(1):
28-30.
[6]冯仲科,景海涛.全站仪测算材积的原理及精度分析[J].北京林业大学学报,2003,25(3):
60-63.
[7]程弘,李福林.航天遥感技术在森林资源调查中的应用研究[J].甘肃林业科技,1995
(2):
1-6.
[8]王雪,何瑞珍.TM图像在森林资源调查中的应用研究[J].河南林业科技,1998,18(4):
11-14.
[9]冯仲科,梁长秀.超小图斑面积的RTDGPS量测[J].林业资源管理,2001(5):
70-73.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 森林经理 研究进展 作业