第一篇：自動蟲情測報燈在林業(yè)中的應(yīng)用

自動蟲情測報燈在林業(yè)中的應(yīng)用

林業(yè)有害生物防治是林業(yè)工作的重要組成部分。病蟲預(yù)測預(yù)報是林業(yè)有害生物防治工作的一個重要環(huán)節(jié)。目前，預(yù)測預(yù)報主要還是采用傳統(tǒng)的地面人工調(diào)查方式，國內(nèi)外一些先進(jìn)的測報技術(shù)和設(shè)備難以得到廣泛應(yīng)用，致使預(yù)測預(yù)報工作遠(yuǎn)不能滿足防治工作的需要。自動蟲情測報燈是根據(jù)黑光燈誘蟲原理，集光、電、數(shù)控技術(shù)于一體的新型蟲情測報工具。當(dāng)前自動蟲情測報燈僅在我國個別地方應(yīng)用于農(nóng)業(yè)害蟲的發(fā)生預(yù)測，在全國林業(yè)害蟲的預(yù)測預(yù)報中應(yīng)用甚少。為了系統(tǒng)掌握鄭州主要林業(yè)害蟲發(fā)生種類、發(fā)生期和種群數(shù)量動態(tài)的規(guī)律，提高測報準(zhǔn)確率和預(yù)測預(yù)報水平，指導(dǎo)科學(xué)防控工作，作者于2008年;2009年在鄭州市中牟縣、新密市和惠濟區(qū)設(shè)置3臺自動蟲情測報燈開展了燈光誘測工作。材料與方法 1、1 材料 云飛牌YFCB-Ⅲ型

太陽能自動蟲情測報燈，河南云飛科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)

1.2 方法 在鄭州主要林區(qū)的主要樹種分布地選擇有代表性的標(biāo)準(zhǔn)地3塊，每塊各設(shè)置1臺自動蟲情測報燈。3塊標(biāo)準(zhǔn)地分別位于國有中牟林場東林區(qū)和惠濟區(qū)大河辦事處牛莊村的楊樹片林內(nèi)，新密市尖山管委會神仙洞村的天然次生混交林內(nèi)。調(diào)查時間為2008年和2009年的3月;9月；每7d收集1次誘集到的昆蟲標(biāo)本，帶回室內(nèi)鑒定，然后統(tǒng)計誘集的害蟲與天敵的種類、數(shù)量以及雌雄比等。結(jié)果與分析

2.1 燈誘林業(yè)昆蟲的種類與數(shù)量

通過連續(xù)2a的自動蟲情測報燈監(jiān)測，共誘集到11目42科168種145004頭昆蟲（還有45種未鑒定），其中林業(yè)害蟲7目36科161種144008頭，數(shù)量占99.31%,種類占95.86%;益蟲6目6科7種996頭，數(shù)量占0.69%,種類占4.14%;誘集的昆蟲益害比是1∶144.19,益害種類數(shù)比是1∶23.14。燈誘結(jié)果表明，蟲情測報燈誘測害蟲種類多、數(shù)量大，對益蟲誘集數(shù)量極少，可作為一種有效的林業(yè)害蟲監(jiān)測工具應(yīng)用于林業(yè)害蟲的監(jiān)測與防治工作中。2.2 燈下主要林業(yè)害蟲種類與數(shù)量

三地共誘集到的林業(yè)害蟲有7目36科161種144 008頭，其中鱗翅目14科120種122964頭，種類數(shù)占總種類的74.53%,數(shù)量占總蟲量的85.39%;鞘翅目12科25種17734頭，種類數(shù)占16.05%,數(shù)量占12.31%;半翅目2科5種1012頭，種類數(shù)占3.08%,數(shù)量占0.7%;同翅目1科2種3頭，種類數(shù)占1.21%,數(shù)量占0.002%;直翅目5科7種566,種類數(shù)占4.3%,數(shù)量占0.39%;蜚蠊目1科1種1331頭，種類數(shù)占0.6%,數(shù)量占0.92%;雙翅目1科1種398頭，種類數(shù)占0.6%,數(shù)量占0.28%。鄭州市燈下主要林業(yè)害蟲是鱗翅目害蟲，其次是鞘翅目害蟲，均是食葉害蟲、蛀干和枝梢害蟲，這和林業(yè)生產(chǎn)上害蟲發(fā)生的實際情況是一致的，使用燈光誘測害蟲對指導(dǎo)防治工作具有重要現(xiàn)實意義。

第二篇：托普自動識別蟲情測報燈 助力測報工作步入人工智能時代

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托普自動識別蟲情測報燈 助力測報工作步入人工智能時代

在我國，每年因害蟲為害造成的產(chǎn)量損失非常嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)害蟲災(zāi)情嚴(yán)重、蟲口密度大、發(fā)生種類多,噴施農(nóng)藥雖然可以減少蟲害但同時也帶來了嚴(yán)重的水土資源污染、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低等問題。因此,做好病蟲害的預(yù)測預(yù)報工作是提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境的重要保障。

害蟲種類的識別與發(fā)生數(shù)量的獲取是精準(zhǔn)預(yù)測的重要基礎(chǔ),對害蟲綜合治理具有重要的決策意義。傳統(tǒng)的害蟲識別與計數(shù)方法全靠人工下地收集識別，費時費力，且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度較低，難以滿足植保現(xiàn)代化的要求。托普云農(nóng)自主研發(fā)生產(chǎn)的自動識別蟲情測報燈是新一代圖像式蟲情測報工具，可全天候工作，在無人監(jiān)管的情況下，系統(tǒng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)自動采集、傳輸、分析、存儲和展示蟲情數(shù)據(jù)，植保工作人員通過電腦、手機等終端設(shè)備即可對作物病蟲害實行遠(yuǎn)程實時監(jiān)測、在線識別、自動計數(shù)。為植保工作人員提供自動化和智能化的分析和管理決策數(shù)據(jù)，是植保人員的“千里眼”和“聽診器”。智慧型蟲情測報燈亦是植物保護(hù)提升工程的重要智能裝備，與農(nóng)作物病蟲害實時監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、蟲情信息自動采集傳輸設(shè)備、農(nóng)田小氣候自動采集傳輸設(shè)備、農(nóng)作物病菌孢子自動捕捉培養(yǎng)系統(tǒng)等設(shè)備配套使用，是農(nóng)作物病蟲疫情監(jiān)測點建設(shè)中必不可少的智能測報工具。

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第三篇：GIS在林業(yè)中應(yīng)用

GIS在林業(yè)中的應(yīng)用

摘要: 在概述地理信息系統(tǒng)(GIS)的概念、功能、應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上, 對GIS 在林業(yè)中多方面的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述, 并對GIS 在林業(yè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了探討, 指出地理信息系統(tǒng)在林業(yè)上應(yīng)用研究的重要性。

關(guān)鍵詞: 地理信息系統(tǒng);林業(yè);應(yīng)用現(xiàn)狀;前景

背景：林業(yè)具有用地廣闊、生產(chǎn)周期長, 其所涉及的森林系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 森林資源附于地表等特點。而85%以上的森林管理決策與其空間位置有關(guān), 采用傳統(tǒng)方法制定管理決策, 缺乏直觀性和決策過程的可視化, 給經(jīng)營管理帶來許多困難。而GIS能快速準(zhǔn)確地獲取多種組合形式的林業(yè)資源統(tǒng)計數(shù)據(jù), 清晰直觀地表現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和發(fā)展趨勢, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化以及空間地理分析與實際應(yīng)用的集成。以滿足森林資源管理和領(lǐng)導(dǎo)決策的需求, 進(jìn)而可以利用GIS對林業(yè)資源質(zhì)和量的變化進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測與規(guī)劃;解決林業(yè)上長期以來經(jīng)營粗放、信息技術(shù)落后的問題, 促進(jìn)林業(yè)的經(jīng)營管理走上可持續(xù)發(fā)展道路。

1.地理信息系統(tǒng)簡介

GIS 是Geographical Information System 的縮寫，即地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉學(xué)科與新技術(shù)學(xué)科，對空間信息的管理與分析是它的優(yōu)勢所在，它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析和處理海量數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)是空間數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，是空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的綜合體，其主要有以下特征：①空間定位特征：②多維結(jié)構(gòu)特征③明顯的時序特征

地理信息系統(tǒng)大致可以分為 3 大類：①專題信息系統(tǒng)．它是具有優(yōu)先目標(biāo)和專業(yè)特點的地理信息系統(tǒng)，如水資源管理信息系統(tǒng)，礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)，水土流失信息系統(tǒng)等．②區(qū)域信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和全面的信息服務(wù)為目標(biāo)，按區(qū)域范圍大小可有不同的規(guī)模，如加拿大國家地理信息系統(tǒng)、中國黃河流域信息系統(tǒng)等．③地理信息系統(tǒng)工具庫，它是一組有圖形圖像數(shù)字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包．地理信息系統(tǒng)的任務(wù)，就是對地球表層人文經(jīng)濟、自然資源及 環(huán)境等多種信息進(jìn)行綜合分析與管理． 2.森林資源信息管理

用GIS 的數(shù)字地形模型(DTM), 地面模型, 坡位、坡面模型可表現(xiàn)資源的水平分布和垂直分布, 利用柵格數(shù)據(jù)的融合, 再分類和矢量圖的疊加, 區(qū)域和鄰邊分析等操作,產(chǎn)生各種地圖顯示和地理信息, 用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術(shù), 研究各樹種在一定范圍內(nèi)的空間分布現(xiàn)狀與形式, 根據(jù)不同地理位置、立地條件、林種、樹種、交通狀況對現(xiàn)有資源實行全面規(guī)劃, 優(yōu)化結(jié)構(gòu), 確定空間利用能力, 提高森林的商品 價值。各地、各林業(yè)局、各林場森林面積, 森林蓄積, 森林類型, 林種分布, 樹種結(jié)構(gòu), 林齡結(jié)構(gòu)及變動情況等, 過去只能從森林資源檔案數(shù)據(jù)庫中了解情況, 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)可以做到圖上動態(tài)管理和監(jiān)測, 從而可以做到更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。3.森林分類經(jīng)營管理

利用地理信息系統(tǒng), 可以做到以林班、林場、林業(yè)局、地區(qū)及全省為單位的森林分類經(jīng)營管理, 能夠做到分類更為科學(xué)、更為客觀, 為各級領(lǐng)導(dǎo)及林業(yè)管理部門、生產(chǎn)部門提供可操作的森林分類經(jīng)營方案及科學(xué)依據(jù)。4.天然林保護(hù)工程管理及封山育林

實施天然林保護(hù)工程,“兩類三劃分”必須要落實到可操作的地塊, 并可進(jìn)行動態(tài)管理。只有利用地理信息系統(tǒng)才能真正做到科學(xué)經(jīng)營管理, 否則很難將天然林保護(hù)工程各項工作落到實處。封育區(qū)域的確定涉及一些地理地貌和社會經(jīng)濟及人為活動等因素。GIS 的分析設(shè)計可兼顧多種要素, 采用DTM和森林分布圖及專題圖疊加, 區(qū)劃出合理且更易實施的封育區(qū)域。

5.森林限額采伐管理

借助于GIS , 制定詳細(xì)的采伐計劃, 確定有關(guān)采伐的目的、地點、樹種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施。制定采伐計劃安排, 制作采伐圖表和更新設(shè)計。應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 可以清楚地把握各地、各林業(yè)局及林場,乃至各林班、小班的森林資源狀況, 下達(dá)森林采伐限額指標(biāo)可做到有的放矢。同時, 可以確定各小班的森林經(jīng)營及采伐方式, 實現(xiàn)以小班為單位的動態(tài)經(jīng)營管理。6.森林結(jié)構(gòu)調(diào)整 用緩沖分析方法進(jìn)行河岸防護(hù)林, 自然保護(hù)區(qū), 林區(qū)防火隔離帶等公益林的規(guī)劃, 確定防護(hù)林的比例和相應(yīng)的分布范圍。根據(jù)森林資源分布狀況和自然、社會經(jīng)濟分布特點以及社會經(jīng)濟需求進(jìn)行空間屬性分析可以確定不同林種的布局。一方面根據(jù)森林資源可持續(xù)發(fā)展的需要利用地形地貌、立地條件分布特點林木生長各個階段的經(jīng)濟和生態(tài)效益特點利用GIS 和相關(guān)的技術(shù)確定合理的齡組結(jié)構(gòu);另一方面指定相應(yīng)的森林時序結(jié)構(gòu)的調(diào)整方案并落實到具體的山頭地塊, 在大力造林、綠化、消滅荒山的同時, 按照齡組法調(diào)整齡組結(jié)構(gòu), 加速林木成熟, 使各齡組比重逐步趨向合理, 充分發(fā)揮林地的生產(chǎn)潛力。7.撫育間伐、速生豐產(chǎn)林培育及更新造林管理

利用GIS 強大的數(shù)據(jù)庫和模型庫功能, 檢索提取符合撫育間伐的小班, 制作撫育間伐圖并進(jìn)行GIS的空間地理信息和林分狀況數(shù)據(jù)結(jié)合, 依據(jù)模型提供林分狀況數(shù)據(jù)如生產(chǎn)力、蓄積等值區(qū)劃和相關(guān)數(shù)據(jù),據(jù)此可按林分生產(chǎn)力進(jìn)行基地建設(shè)。GIS可通過分析提供森林立地類型圖表, 宜林地數(shù)據(jù)圖表, 適生優(yōu)勢樹種和林種資料, 運用坡位、坡面分析,按坡度、坡向劃分的地貌類型結(jié)合立地類型選擇造林樹種和規(guī)劃林種, 指導(dǎo)科學(xué)造林。8.林業(yè)用地信息管理

林業(yè)土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。GIS借助于地面調(diào)查或遙感圖像數(shù)據(jù), 實現(xiàn)了地籍管理, 將資源變化情況落實到山頭地塊, 并利用強大的空間分析功能,可及時對森林資源時空序列、空間分布規(guī)律和動態(tài)變化過程做出反映, 為科學(xué)地監(jiān)測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據(jù)。我省林業(yè)用地約占全省國土面積的5119 % , 可開發(fā)利用的潛力很大。至今為止, 林業(yè)用地的管理還較為粗放。利用地

理信息系統(tǒng), 可以做到有效地管理林業(yè)部;習(xí)的土地資源,實現(xiàn)對林業(yè)用地的權(quán)屬、利用情況及開發(fā)前景動態(tài)管理。

9.森林病蟲鼠害監(jiān)測、控制、森林防火監(jiān)測及動態(tài)管理

應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 可以實現(xiàn)對森林病害、蟲害、鼠害發(fā)生規(guī)律、分布狀況及控制程度動態(tài)監(jiān)測及跟蹤管理,能夠克服工作的盲臥險和被動性, 做到心中有數(shù), 防治工作及時。可通過建立應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 對省、地、縣森林防火系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和管理。國家林業(yè)局林業(yè)規(guī)劃院于90年代就研制出了“林火管理”地理信息系統(tǒng)。目前, 我省森林防火辦也著手構(gòu)建全省森林防火GIS 系統(tǒng)。該系統(tǒng)的

建立, 必將會大大提高我省的森林防火現(xiàn)代化管理水平,并產(chǎn)生巨大社會效益和經(jīng)濟效益。10.林權(quán)管理 權(quán)屬分國家、集體、個人三種形式, 不同權(quán)屬的森林實行“誰管誰有”的原則, 大部分權(quán)屬明確, 產(chǎn)權(quán)清晰,界線分明, 標(biāo)志明顯, 山林權(quán)與實地、圖面相符, 少數(shù)地方界線難以確定, 可用鄰邊分析暫定未定界區(qū)域。從而減少或避免各種林權(quán)糾紛。

應(yīng)用前景：

一方面,GIS在林業(yè)學(xué)科中的應(yīng)用促進(jìn)了學(xué)科的知識創(chuàng)新和理論深化研究, 促成了各學(xué)科間的相互聯(lián)系, 極大地推動了林業(yè)系統(tǒng)科學(xué)及其分支學(xué)科的發(fā)展。另外, 隨著新分支學(xué)科的建立, GIS應(yīng)用越來越廣泛。如有的學(xué)者提出利用GIS建立植物轉(zhuǎn)基因飄流狀況的國家和省級地理信息系統(tǒng)。另一方面,各學(xué)科的不斷發(fā)展和深入反過來又需要GIS的不斷完善, 并為GIS提供實驗基地。如為了便于更科學(xué)合理地管理某一區(qū)域的自然資源, 就需解決GIS同GPS、RS以及與專家決策支持系統(tǒng)的耦合問題, 這將促進(jìn)GIS技術(shù)的不斷完善。GIS、RS和GPS的集成(“3S”的集成)已成為一種必然的趨勢。“3S”的集成是一種利用各自的技術(shù)特點快速準(zhǔn)確地提供所需信息的技術(shù)。基本是RS 提供最新的圖像信息, GPS提供精確的位置信息, GIS為圖像的存儲、處理、分析及應(yīng)用提供技術(shù)手段。“3S”的應(yīng)用可為林業(yè)生產(chǎn)管理和決策者快速地提供精確的信息。森林是農(nóng)業(yè)的生態(tài)屏障, 也是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體。我國森林生態(tài)功能較弱, 林業(yè)生產(chǎn)技術(shù)總體水平較低, 對林業(yè)生產(chǎn)調(diào)控能力差, 再加上林業(yè)生產(chǎn)的高風(fēng)險性、區(qū)域性, GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為提高林業(yè)生產(chǎn)的調(diào)控能力, 實現(xiàn)林業(yè)現(xiàn)代化和因地、因時的科學(xué)化管理提供了技術(shù)支持。林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng), 對這一系統(tǒng)的監(jiān)測、模擬和科學(xué)管理等復(fù)雜問題應(yīng)用傳統(tǒng)的GIS是很難解決的, 因為這些問題需要大量的知識與經(jīng)驗, GIS與專家系統(tǒng)結(jié)合而成的智能GIS, 并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型將成為解決這些復(fù)雜問題的重要途徑, 目前這方面的研究已得到了重視。另外, 隨著網(wǎng)絡(luò)GIS、虛擬GIS、開發(fā)式GIS、真3維和時空4 維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等這些GIS技術(shù)研究成果的推出和不斷完善, 林業(yè)作為GIS技術(shù)使用大戶, 必然會受到深遠(yuǎn)的影響。

結(jié)束語：進(jìn)入90 年代以來, GIS 正朝著分布式的、開放的、網(wǎng)絡(luò)化的、大眾化的、全球性的GIS 發(fā)展,被人們廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域, 產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。當(dāng)前, 我國已經(jīng)提出了建設(shè) 數(shù)字林業(yè) 的概念, 是否建立和使用了先進(jìn)的林業(yè)地理信息系統(tǒng), 正在成為衡量當(dāng)?shù)亓謽I(yè)管理水平的重要標(biāo)志。隨著 3S 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展, 極大地促進(jìn)了林業(yè)資源經(jīng)營、管理、利用的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)量化和模型化進(jìn)程。目前, GIS 在我國林業(yè)上的應(yīng)用還處于起步階段, 國內(nèi)從事林業(yè)GIS 研究的人數(shù)不多;GIS 在林業(yè)上還主要應(yīng)用在建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫查詢、空間疊加分析、緩沖區(qū)分析和成果顯示輸出等幾個方面。在林業(yè)GIS 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、林業(yè)通用GIS技術(shù)模塊、林業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和林業(yè)GIS 海量數(shù)據(jù)支持等方面報道較少, 這需要廣大的林業(yè)工作者共同努力, 促進(jìn)我國林業(yè)GIS 事業(yè)的快速向前發(fā)展

第四篇：GPS在林業(yè)中的應(yīng)用

GPS在林業(yè)中的應(yīng)用

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寫：

2012年 06月 20

目錄

前言..................................................................................................................................................3 1GPS在林業(yè)中的應(yīng)用簡介............................................................................................................3

1.1 應(yīng)用功能...........................................................................................................................4

1.1.1 GPS定位功能.........................................................................................................4 1.1.2 GPS測距功能.........................................................................................................5 1.1.3 GPS測速與導(dǎo)向.....................................................................................................5 GPS在森林調(diào)查中的應(yīng)用...........................................................................................................5

2.1 GPS在森林調(diào)查及資源管理中的應(yīng)用.............................................................................6

2.1.1 測定森林分布區(qū)域.................................................................................................6 2.1.2 進(jìn)行樣地初設(shè)與復(fù)位.............................................................................................6 2.1.3 利用手持GPS導(dǎo)航伐開境界線............................................................................6 2.1.4 利用差分或測量型GPS對林區(qū)各種境界線實施精確勘測、制圖和面積求算 7 2.2 GPS在野生動植物資源調(diào)查中的作用.............................................................................7

2.2.1 在動物資源調(diào)查中的作用.....................................................................................7 2.2.2 在植物資源調(diào)查中的作用.....................................................................................7 GPS 在林業(yè)作業(yè)中的應(yīng)用..........................................................................................................8

3.1 GPS在林業(yè)生產(chǎn)和規(guī)劃中的應(yīng)用....................................................................................8

3.1.1 在工程測量中的應(yīng)用.............................................................................................8 3.1.2 GPS在伐區(qū)調(diào)查設(shè)計中的應(yīng)用..............................................................................8 3.1.3 在林業(yè)專題圖制作中的應(yīng)用.................................................................................8 3.2 GPS在造林中的應(yīng)用........................................................................................................8

3.2.1 GPS在飛播造林中的應(yīng)用.....................................................................................8 3.2.2 GPS在造林分類、清查中的應(yīng)用..........................................................................9 3.3 GPS在森林資源評估及森林資源管理中的應(yīng)用.............................................................9

3.3.1 設(shè)計踏查.................................................................................................................9 3.3.2 采伐設(shè)計.................................................................................................................9 3.3.3 林地管理...............................................................................................................10 3.3.4 驗收檢查...............................................................................................................10 3.3.5 毀林案件勘察.......................................................................................................10 4 GPS在森林保護(hù)中的作用.........................................................................................................10 4.1 GPS在森林防火中的應(yīng)用..............................................................................................10 4.1.1 GPS在林火信息管理中的應(yīng)用............................................................................10 4.1.2 森林防火中GPS的技術(shù)應(yīng)用..............................................................................11 4.2 GPS在森林病蟲害的監(jiān)測與防治中的應(yīng)用...................................................................11 4.2.1 病蟲害的監(jiān)測.......................................................................................................11 4.2.2 在病蟲害防治和農(nóng)藥噴灑中的應(yīng)用...................................................................11 5 GPS在林業(yè)其他方面的應(yīng)用.....................................................................................................12 5.1 GPS在森林旅游及探險中的應(yīng)用..................................................................................12 5.2 GPS在林業(yè)科學(xué)研究中的應(yīng)用......................................................................................12 6總結(jié).............................................................................................................................................13

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，林業(yè)系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用越來越普及，應(yīng)用范圍越來越廣泛。特別是GPS技術(shù)的推廣應(yīng)用，在森林資源監(jiān)測、營林規(guī)劃設(shè)計、森林災(zāi)害預(yù)警、科學(xué)宏觀決策等方面帶來了深刻的變革和重大影響，顯著提高了林業(yè)系統(tǒng)各部門的經(jīng)營管理水平。

在林業(yè)系統(tǒng)中，GPS的普及應(yīng)用有效地提高了林業(yè)工作的效率和精度，改變了傳統(tǒng)的林業(yè)工作模式，實現(xiàn)了無紙化和一體化作業(yè)流程，使林業(yè)的工作模式出現(xiàn)了質(zhì)的突破，大大地提高了林業(yè)調(diào)查內(nèi)、外業(yè)的效率和精度。GPS是林業(yè)部門未來作業(yè)中必不可少的工具，廣泛使用一定會取得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。GPS在林業(yè)中的應(yīng)用簡介

GPS系統(tǒng)是一個高精度、全天候和全球性的無線電導(dǎo)航、定位和定時的多功能系統(tǒng)，將GPS這一先進(jìn)的測量技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)工作中，能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點、線、面要素的精密坐標(biāo)，完成森林調(diào)查與管理中各種境界線的勘測與放樣落界，成為森林資源調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測的有力工具。GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積、估算木材量、計算可采伐木材面積、確定原始森林道路位置、對森林火災(zāi)周邊測量和測定地區(qū)界線等方面可以發(fā)揮其獨特的重要的作用。在森林中進(jìn)行常規(guī)測量相當(dāng)困難，而GPS優(yōu)越的定位、導(dǎo)航技術(shù)可以發(fā)揮它的優(yōu)越性，精確測定森林位置和面積，繪制精確的森林分布圖。GPS在林業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)不再局限于以上這些功能，它在林業(yè)應(yīng)用中的不斷深入和擴展必將改變林業(yè)現(xiàn)狀，使林業(yè)步入現(xiàn)代化的行列，為社會和經(jīng)濟的發(fā)展提供有力的保障。

在森林、樹叢和山系中考察時，如何辨別方向，如何返回，是林業(yè)工作者面臨的實際問題。森林、樹叢中沒有定位、導(dǎo)向路標(biāo)，如何返回出發(fā)地和標(biāo)本采集地亦是難題。有許多人在科學(xué)考察中可能有過時間長短不一的迷路經(jīng)歷。全球定位系統(tǒng)（GPS）的出現(xiàn)，使林業(yè)工作者在野外工作中有了新的導(dǎo)向、定位工具。GPS利用分布于外層空間的多顆衛(wèi)星為地球表面任意一點提供定位、導(dǎo)航和測繪服務(wù)。除了軍事用途外，GPS也廣泛用于民用。GPS定位導(dǎo)航儀利用接到的衛(wèi)星

播放的信號，經(jīng)過幾何計算來確定位置。全球定位系統(tǒng)播放衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星位置推算信號，前者給出系統(tǒng)中每一顆衛(wèi)星的位置和狀況，后者給出播放信號之衛(wèi)星的定位信息。GPS定位導(dǎo)航儀接到信號后，根據(jù)接收信號的時間與發(fā)射初始時間之差計算出定位導(dǎo)航儀與衛(wèi)星之間的距離。當(dāng)算出與至少三顆定位衛(wèi)星之間的距離后，GPS定位導(dǎo)航儀就能確定其在地球表面的空間位置。現(xiàn)在，全球定位系統(tǒng)接收儀的體積越來越小，像袖珍計算器的大小，重量不足400克的手持式全球定位系統(tǒng)定位導(dǎo)航儀的面世，給野外的定位、導(dǎo)向和測速帶來了極大的便利。使用全球定位系統(tǒng)能在兩分鐘內(nèi)確定工作人員所在位置的經(jīng)緯度和海拔高度。其天線亦可以分離安裝在汽車的擋風(fēng)玻璃上。民用型GPS定位儀的單機精度一般為15米，實際使用時定位精度可能更高些。

1.1 應(yīng)用功能

林業(yè)工作者在野外工作中可以使用手持GPS定位導(dǎo)航儀進(jìn)行定位、測距、測線、測面積和導(dǎo)向等功能。

1.1.1 GPS定位功能

在野外工作中確定位置是定向測距的第一步。GPS定位導(dǎo)航儀具有自動抽樣定位功能。有些型號能每10分鐘自動開機定位將數(shù)據(jù)記錄于緩沖區(qū)，然后自動關(guān)機，有的能夠連續(xù)25小時自動定位記錄信息。利用GPS的定位功能，不但可以將標(biāo)本或數(shù)據(jù)采集地點的精確位置記錄下來，而且依靠其導(dǎo)向功能多少年后，即使地表景觀和標(biāo)志物改變了，亦能找到過去的標(biāo)本采集地點，并不需要借助地圖。這一優(yōu)點在大海、大湖、沙漠和林業(yè)中顯得更為重要。通過GPS可以將地理位置轉(zhuǎn)化成GIS的數(shù)據(jù)格式并輸入到GIS中，通過GIS來產(chǎn)生地圖，如過火區(qū)邊緣，交通道路，防火隔離帶都可以用GPS將其采集到GIS中。GPS可以把野外采集到的地理位置轉(zhuǎn)化成點、線、或多邊形數(shù)據(jù)。撲火隊伍和運載貨物的裝備配有GPS和相應(yīng)的通訊設(shè)施后，就可以將隊伍行進(jìn)的位置和路線及時傳輸?shù)街笓]部的GIS系統(tǒng)之中，GIS就可以準(zhǔn)確地定位到地圖之中。從而就可以對行動的方向、位置、到達(dá)的目標(biāo)地，及時的糾正和調(diào)整。

1.1.2 GPS測距功能

利用輸入定位點數(shù)據(jù)，或某地點的經(jīng)緯度和海拔高度，GPS定位導(dǎo)航儀能計算地球表面上任意兩點間的距離。在野外工作中，可以將出發(fā)點或工作點儲存為定位點。然后可隨時測定距這地點的距離。亦可測定任意兩個定位點間的距離。于是，解決了野外樣線調(diào)查時樣線長度的測定。樣線的長度常達(dá)數(shù)千米或數(shù)萬米，若用皮尺和記步器測定，或是無法實現(xiàn)或是誤差較大。當(dāng)我們研究野生樹種的生長區(qū)域或生長地點時，利用GPS定位導(dǎo)航儀將這些地點定位并儲存后，可以研究某些樹種在某些區(qū)域的分布，以及這些樹種的生存條件如地理位置、地貌、氣候、濕度，同時也可研究該林區(qū)的整個生態(tài)系統(tǒng)的不同組成的分布。當(dāng)測定某樹種的分布區(qū)域時，只要將分布區(qū)的最寬處兩點定位，GPS定位導(dǎo)航儀均能在瞬間計算出分布區(qū)域的寬度，也可通過測得的數(shù)據(jù)算出其面積。同時把不同的樹種的數(shù)據(jù)記錄并描繪成圖，就可以得到該區(qū)域內(nèi)樹種的分布圖，并可根據(jù)最新發(fā)現(xiàn)隨時更新舊圖。

1.1.3 GPS測速與導(dǎo)向

GPS具有測定速度和方向?qū)Ш降墓δ堋Ｔ谌僳E罕至、地形復(fù)雜、地物豐富和交通不便的偏遠(yuǎn)山區(qū)，尤其原始森林、天然林中大樹遮天，面積廣闊，難辨方向，常常造成工作人員迷失方向，GPS的導(dǎo)航功能可以使人們順利的找到出發(fā)的起始地點。GPS在森林調(diào)查中的應(yīng)用

在森林資源一類調(diào)查中，利用GPS的導(dǎo)航功能，輸入固定樣地的坐標(biāo)，由GPS接收機引導(dǎo)調(diào)查人員到達(dá)樣地，不僅定位速度快、精度高，而且可以將原有的明標(biāo)改成暗標(biāo)。在森林資源二類調(diào)查中，利用GPS進(jìn)行測量定位，可以快速、高效、方便地把調(diào)查的樣本單元落實到地面上進(jìn)行測量和調(diào)查。同時，儲存在 GPS 接收機中的樣地坐標(biāo)及調(diào)查數(shù)據(jù)還可通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化直接形成數(shù)據(jù)庫，從而有利于數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計。

2.1 GPS在森林調(diào)查及資源管理中的應(yīng)用 2.1.1 測定森林分布區(qū)域

美國林業(yè)局根據(jù)林區(qū)的面積和區(qū)內(nèi)樹木的密度來銷售木材，對木材面積的測量閉合差必須小于1%。在一塊用經(jīng)緯儀測量過面積的林區(qū)，采用GPS沿林區(qū)周邊及拐角處進(jìn)行了GPS定位測量并進(jìn)行偏差糾正，得到的結(jié)果與已測面積誤差為0.03%，這一實驗證明了測量人員只要利用GPS技術(shù)和相應(yīng)的軟件沿林區(qū)周邊使用直升飛機就可以對林區(qū)的面積進(jìn)行測量。過去測定所出售木材的面積要求用測定面積的各拐角和沿周邊測量兩種方法計算面積，使用GPS進(jìn)行測量時，沿周邊每點上都進(jìn)行了測量，而且測量的精度很高。

2.1.2 進(jìn)行樣地初設(shè)與復(fù)位

在我國森林資源清查中，固定樣地的定位與復(fù)位測量是采用地形圖引線定位和直接搜尋樣地的方法，此法費工費時而且精度較低。GPS技術(shù)的快速動態(tài)定位特性，為上述工作提供了有力的技術(shù)支持。差分定位是目前GPS最為廣泛使用的方法，其基本思路是：借助一個已知精確位置的參考點（一般為國家級測量控制點）和一個數(shù)據(jù)通信鏈（無線電），使用GPS接收機和電臺達(dá)到運動載體實時精確動態(tài)定位的目的。差分方法有偽距差分、坐標(biāo)差分、相位差分3種。利用差分GPS導(dǎo)航功能，只要輸入固定樣地的縱橫坐標(biāo)，按導(dǎo)航方向可直接到達(dá)樣地中心。通過2003年連續(xù)清查使用GPS技術(shù)發(fā)現(xiàn)，較以前方法提高工作效率2倍以上，且精度極高。

2.1.3 利用手持GPS導(dǎo)航伐開境界線

利用手持GPS導(dǎo)航伐開境界線，如平坦地林班線的伐開和確立標(biāo)樁。以往該類工作采用角規(guī)、拉線等方法，工作強度大、誤差高、準(zhǔn)確度低，進(jìn)場需要反工，浪費嚴(yán)重。采用GPS后，利用其航跡紀(jì)錄和測角、測距功能，不但降低了勞動強度，而且準(zhǔn)確度高，落圖簡便，極大的提高了效率。

2.1.4 利用差分或測量型GPS對林區(qū)各種境界線實施精確勘測、制圖和面積求算

如：各種道路網(wǎng)、局界、場界地類位置和繪制圖形并求算面積，轉(zhuǎn)繪于林業(yè)基本用圖上，達(dá)到對各種森林地類變化的動態(tài)監(jiān)測的目的，測量精度達(dá)到分米級。利用差分或測量型GPS進(jìn)行圖面區(qū)劃界線的精確現(xiàn)地落界，如兩荒界、行政區(qū)界等，解決現(xiàn)地界線不清和標(biāo)志位置不準(zhǔn)的普遍存在的問題。

2.2 GPS在野生動植物資源調(diào)查中的作用 2.2.1 在動物資源調(diào)查中的作用

在野生動物資源調(diào)查中，利用GPS接收機尋找樣帶的起點，并根據(jù)輸入的樣帶終點坐標(biāo)引導(dǎo)調(diào)查人員在規(guī)定的樣帶線內(nèi)調(diào)查。由于接收機還有存儲運動軌跡的功能，因此可以在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化時顯示調(diào)查的速度、軌跡的數(shù)據(jù)，從而對調(diào)查質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督和管理。另外GPS還可用于野生動物棲息地的定位，根據(jù)棲息地的森林景觀類型權(quán)數(shù)推算總體種群數(shù)量。

2.2.2 在植物資源調(diào)查中的作用

在野生植物資源調(diào)查中利用GPS進(jìn)行生物密度分析，初設(shè)及復(fù)位樣地對植物的多度和頻度進(jìn)行調(diào)查。GPS定位可以對古樹名木及稀特有植物進(jìn)行研究和保護(hù)。GPS 在林業(yè)作業(yè)中的應(yīng)用

3.1 GPS在林業(yè)生產(chǎn)和規(guī)劃中的應(yīng)用 3.1.1 在工程測量中的應(yīng)用

GPS可以克服山高林密、交通和透視條件差或常規(guī)測量困難及精度不高等林業(yè)工程測量的不足，可以快速、高效地實現(xiàn)森林資源勘察、地形測量、林區(qū)公路勘測等。

3.1.2 GPS在伐區(qū)調(diào)查設(shè)計中的應(yīng)用

采伐林地一般是地形陡峭、樹高郁閉、灌木叢生，常規(guī)伐區(qū)調(diào)查難度大或精度不高，采用GPS 接收機進(jìn)行伐區(qū)調(diào)查設(shè)計，可以克服因植被阻擋和坡度造成的通視困難，隨調(diào)查人員的運動實時記錄下伐區(qū)邊界坐標(biāo)及運動軌跡，與計算機接口后方便地進(jìn)行標(biāo)圖并求出伐區(qū)面積。

3.1.3 在林業(yè)專題圖制作中的應(yīng)用

GPS可用于在森林調(diào)查樣點和生長預(yù)估，觀測樣點的導(dǎo)航定位，可用于林區(qū)公路、涵洞和各種物標(biāo)的測量，可用于種群分布、數(shù)量和野生動物遷移區(qū)的確定。GPS在測量學(xué)上帶來的變革，徹底改變了傳統(tǒng)林業(yè)專題圖在制作上的手工繪制成圖慢、精度低、投入高的缺點。GPS配合地理信息系統(tǒng)可以滿足多種專題圖制作的要求，并實現(xiàn)出圖的準(zhǔn)確、高效和自動化。

3.2 GPS在造林中的應(yīng)用

3.2.1 GPS在飛播造林中的應(yīng)用

利用GPS的導(dǎo)航功能，可以更有效地實施飛播造林工程。這種方法可以減少地面工作人員數(shù)量、降低勞動強度、節(jié)約飛播經(jīng)費、加快了飛播進(jìn)度，為實施大面積、大規(guī)模造林工程提供了技術(shù)保障

在沒有采用GPS之前，飛行員很難對已播和未播林地進(jìn)行判斷，經(jīng)常會出現(xiàn)重播和漏播的情況，飛播效率很低。采用GPS后，利用其航跡記錄功能，飛行員可以輕松了解上次播種的路線，從而有效避免了漏播和重播。此外，利用航線設(shè)定功能，飛行員可以在地面對飛行距離和航線進(jìn)行設(shè)定，在飛行中按照預(yù)先設(shè)定好的航線工作，極大地降低了作業(yè)難度。

3.2.2 GPS在造林分類、清查中的應(yīng)用

利用GPS 的航跡記錄和求面積功能，林業(yè)工作人員很容易對物種林的分布和大小進(jìn)行紀(jì)錄整理，同時了解采伐和更新的比例，對各林業(yè)類型進(jìn)行標(biāo)注，方便了林業(yè)的管理。在我國黑龍江和吉林、內(nèi)蒙等省區(qū)的分類經(jīng)營、造林普查、資源調(diào)查中，已經(jīng)開始大量采用GPS技術(shù)，取得了很好的效果，不但節(jié)省了大量的人力、物力和資金，而且極大的提高了工作效率。實踐證明，采用GPS完全可以取代傳統(tǒng)的角規(guī)加皮尺的落后測量手段，并取得極大的經(jīng)濟效益。

3.3 GPS在森林資源評估及森林資源管理中的應(yīng)用

在森林資源評估：在進(jìn)行森林資產(chǎn)評估時，可以用GPS接收機和數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)精確地測定各林種、各不同年齡林分的面積，水資源、農(nóng)田、荒山、宜林地等面積，從而避免評估中的主觀隨意性，提高森林資產(chǎn)評估的準(zhǔn)確性、公正性和科學(xué)性。

3.3.1 設(shè)計踏查

使用GPS對準(zhǔn)備采伐的伐區(qū)、小班進(jìn)行踏查，初步確定小班及伐區(qū)的位置、面積、運材線路等，經(jīng)過內(nèi)業(yè)進(jìn)一步篩選后，確定需采伐的小班；對占用的林地，使用GPS進(jìn)行初步定位、量測，以決定是否審批或初步計算各種補償費用。

3.3.2 采伐設(shè)計

在采伐設(shè)計中，可使用GPS定位、求面積、割分采伐小班，將GPS采集的數(shù)據(jù)提供給資源管理GIS，能夠繪制采伐設(shè)計圖，還可用于運材林道的設(shè)計等等。

3.3.3 林地管理

林地資源是林業(yè)生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。對各種征占、侵占林地的行為，可用GPS準(zhǔn)確定位、求面積，將GPS采集的外業(yè)數(shù)據(jù)提供給GIS，繪制出被征占、侵占林地的準(zhǔn)確位置、面積及圖形。

3.3.4 驗收檢查

在對采伐的小班進(jìn)行驗收時，使用GPS可快速、準(zhǔn)確地定位所采伐的小班位置是否正確、面積是否準(zhǔn)確、是否超邊越界等。

3.3.5 毀林案件勘察

毀林案件勘察、亂砍濫伐、毀林開墾、蠶食林地、放牧毀壞造林地等的林政案件時有發(fā)生，使用GPS可快速、準(zhǔn)確地勘察被毀林地的位置、面積，并可用GPS采集的數(shù)據(jù)，繪制出被毀林地的位置圖，為案件的處理提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。GPS在森林保護(hù)中的作用

4.1 GPS在森林防火中的應(yīng)用 4.1.1 GPS在林火信息管理中的應(yīng)用

GPS和地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合，可以建立高效、實時、實用的林火信息管理系統(tǒng)，一旦發(fā)生森林火災(zāi)，只需輸入利用遙感技術(shù)獲得的火點坐標(biāo)，系統(tǒng)即可自動選定最佳的行進(jìn)線路，利用GPS接收機對撲火隊進(jìn)行實時的導(dǎo)向和定位，從而及時、準(zhǔn)確到達(dá)火場，組織撲救工作。另外，GPS還可以簡單精確地測定受災(zāi)林地面積，估計森林火災(zāi)的損失，并輸出森林火災(zāi)受害圖、火險等級圖等，對森林防火有重要的意義。

4.1.2 森林防火中GPS的技術(shù)應(yīng)用

采用手持GPS進(jìn)行火場定位、火場布兵、火場測面積、火災(zāi)損失估算，精確度高、安全性強，能夠?qū)崟r、快速、準(zhǔn)確地測定火險位置和范圍，為防火指揮部門提供決策依據(jù)，已為國內(nèi)外防火機構(gòu)廣泛采用。

GPS技術(shù)在森林防火上可發(fā)揮重要作用。我國較早利用的如沾河林業(yè)局，利用差分GPS技術(shù)，在防火飛機的環(huán)動儀上安裝熱紅外系統(tǒng)和GPS接收機。防火飛機巡飛時，如有火情熱紅外系統(tǒng)立刻發(fā)現(xiàn)并被GPS確定發(fā)生位置的精確坐標(biāo)，配合地面防火塔，迅速向地面接收站報告。GPS和地形圖配合使用，可以確定林火的進(jìn)展情況。用GPS確定林火的位置，在地形圖上繪制火場示意圖。這樣就可以及時地掌握林火的發(fā)生范圍、面積等。為采取相應(yīng)的撲救措施提供了依據(jù)；依靠GPS的導(dǎo)航功能，可實施飛機直接滅火措施。首先把火場的位置信息輸入到GPS接收機，然后利用它進(jìn)行導(dǎo)航，快速尋找火場，實施快速滅火（如，噴灑滅火劑、運送滅火隊伍等等）。

4.2 GPS在森林病蟲害的監(jiān)測與防治中的應(yīng)用 4.2.1 病蟲害的監(jiān)測

利用GPS對蟲害和病害進(jìn)行跟蹤調(diào)查，了解病蟲害的發(fā)生位置，發(fā)展程度及分布狀況，從而正確做出判斷及時進(jìn)行防治。

4.2.2 在病蟲害防治和農(nóng)藥噴灑中的應(yīng)用

飛機屬于高速飛行的動態(tài)用戶，在飛機上加裝GPS，不僅可使其在全球范圍內(nèi)獲得連續(xù)實時的導(dǎo)航能力，而且還能夠得到高精度的三維定位和速度信息，這對于飛機的升空、著陸、飛行方向及速度的確定，空中準(zhǔn)確投擲及空中交通管制有重要的意義。

目前，國家正在實施天然林保護(hù)工程，建立全國天然林保護(hù)工程信息系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的技術(shù)核心是計算機網(wǎng)格技術(shù)、“3S”技術(shù)和多媒體技術(shù)。病蟲害防治是天然林保護(hù)工程中必須考慮的專業(yè)問題，研究利用GPS進(jìn)行大面積病蟲害防治方法具有現(xiàn)實意義。國內(nèi)外許多從事林業(yè)的專家已經(jīng)在這方面進(jìn)行了初步研究。

應(yīng)用GPS為林業(yè)飛防導(dǎo)航，可以擺脫龐大的地面指揮和信號系統(tǒng)，減少車輛、通訊設(shè)備和人員的使用，降低組織工作的難度，減少人力、物力和財力的浪費，降低防治成本；免除地面指揮人員和信號隊員飽受日曬和藥薰之苦，降低勞動強度，提高工作效率；對于山高林密的作業(yè)區(qū)，信號隊員不易到達(dá)或不能及時到位，人工導(dǎo)航漏噴或重噴現(xiàn)象嚴(yán)重，GPS導(dǎo)航很好地解決了這一問題。應(yīng)用GPS導(dǎo)航可以徹底擺脫地面信號標(biāo)志和人工信號隊導(dǎo)航。廣西應(yīng)用飛機噴撒白僵菌原粉防治馬尾松毛蟲有20 多年的歷史，GPS導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用將使飛防工作邁上新的臺階。GPS在林業(yè)其他方面的應(yīng)用

5.1 GPS在森林旅游及探險中的應(yīng)用

森林旅游多在人跡罕至、地形復(fù)雜、地物豐富和交通不便的偏遠(yuǎn)山區(qū)，尤其原始森林、天然林中大樹遮天，面積廣闊，難辨方向，常常造成游人的失蹤和消亡。GPS 接收機已被徒步山林旅行、森林荒漠探險、森林草地狩獵的人們視為“護(hù)身符”。同時利用安裝在旅游車上的GPS，實時獲得汽車位置、運行速度和方向，加上“風(fēng)景導(dǎo)航”系統(tǒng)，便可隨時計算出旅游車的位置，并向系統(tǒng)查詢景區(qū)信息，指示最近的景區(qū)特色，解說資料及行走方向，也可自由選擇想去的景區(qū)并由車上的GPS自動選擇最佳的行走路線。

5.2 GPS在林業(yè)科學(xué)研究中的應(yīng)用

由于森林資源的具體特點，使林業(yè)科研需要借助于大量的資源數(shù)據(jù)才能進(jìn)行動態(tài)預(yù)測和科學(xué)經(jīng)營。GPS是森林資源信息和數(shù)據(jù)的重要捕捉手段，經(jīng)過簡單的數(shù)據(jù)和信息轉(zhuǎn)化成為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫和圖形庫。在林業(yè)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)研究中，GPS不僅是屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的重要來源，而且可以改善GPS數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和數(shù)據(jù)更新效率，加速地理信息系統(tǒng)在生產(chǎn)實際中的推廣應(yīng)用。

6總結(jié)

社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，森林資源的開發(fā)和保護(hù)需要緊緊跟上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，及時掌握資源動態(tài)變化，正確做出決策就顯得尤為重要。GPS在林業(yè)建設(shè)行業(yè)中市場廣闊，應(yīng)用潛力巨大，已在森林資源調(diào)查、規(guī)劃設(shè)計林區(qū)物探、荒漠化監(jiān)測、森林防火、森林病蟲害防治等方面取得了可喜的成績，GPS技術(shù)的普及為林業(yè)發(fā)展提供了新技術(shù)和新方法，徹底改變了林業(yè)部門原有的工作模式，GPS技術(shù)的普遍應(yīng)用必將促進(jìn)林業(yè)工作向著精確、高效、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，一定會帶來經(jīng)濟效益和社會效益共同進(jìn)步。

第五篇：3S技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用

3S(GIS、GPS、RS)技術(shù)在林業(yè)中的開發(fā)與應(yīng)用

林業(yè)新科技革命的突破口可歸為三個方面：

①在常規(guī)育種技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合方面有所突破，以解決林木生長率較低、森林質(zhì)量較差和人工林病蟲害較嚴(yán)重等問題，達(dá)到“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和穩(wěn)定”。

②在森林資源管理與信息技術(shù)相結(jié)合方面有所突破，通過發(fā)“3S”技術(shù)，在森林資源調(diào)查、監(jiān)測和圖像處理方面有較大的進(jìn)步，不僅在全國森林資源管理上得到推廣應(yīng)用，同時逐步普及到縣(市)林業(yè)局和林場生產(chǎn)管理上；

③在多目標(biāo)的森林資源培育技術(shù)方面有所突，形成森林資源培育、農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營、防護(hù)林建設(shè)等森林資源環(huán)境綜合配套技術(shù)體系。

隨著高新技術(shù)的發(fā)展，我國森林資源管理在航天遙感、航空遙感、雷達(dá)遙感、GPS定位技術(shù)及GIS地理信息系統(tǒng)等學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用上實現(xiàn)革命性的飛躍，加速了我國森林資源經(jīng)營管理由粗放型向 集約型方向的轉(zhuǎn)移，使我國的林業(yè)信息技術(shù)逐步向世界先進(jìn)水平靠攏。

計算機技術(shù)是當(dāng)代三大高新技術(shù)之一，隨著以電子計算機為中心的“3S一體化”技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，以其為技術(shù)手段的森林資源綜合管理的可操作性越來越明顯，展示了廣闊的發(fā)展前景。建立區(qū)域性森林資源地理信息系統(tǒng)(GIS)，以高時空分辨率，多層次、動態(tài)描述森林資源的時空分布特征，描繪森林資源的動態(tài)變化規(guī)律，研究和探索森林資源在區(qū)域內(nèi)的空間分布狀況以及相應(yīng)的時空演替規(guī)律，為科學(xué)合理地經(jīng)營管理，實現(xiàn)森林資源的持續(xù)發(fā)展和分類經(jīng)營提供依據(jù)。運用GIS技術(shù)，將調(diào)查數(shù)據(jù)、基本地理要素、小班區(qū)劃界線、專業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)等有機地結(jié)合起來，應(yīng)用在森林資源調(diào)、資源分析及森林經(jīng)營管理等各項林業(yè)活動中，將會產(chǎn)生巨大的效益。

“3S一體化”技術(shù)在多資源綜合調(diào)查及動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感技術(shù)(RS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)隨著計算機技術(shù)、無線電技術(shù)以及地球環(huán)境科學(xué)的發(fā)展從各自相對獨立發(fā)展階段進(jìn)入相互融合、相互滲透和共同發(fā)展階段。“3S一體化”技術(shù)為森林資源清查、野生動植物資源等多資源調(diào)查提供有力的技術(shù)手段,通過不同衛(wèi)片光譜特征性質(zhì)的分析來進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。同時,地理信息系統(tǒng)可以將森林的自然及社會經(jīng)濟屬性轉(zhuǎn)述為數(shù)字形式，從而為森林資源全方位多層次的綜合管理提供有力的技術(shù)支持 在遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善森林資源清查、災(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測與預(yù)測預(yù)報、森林信息動態(tài)更新的“3S”一體化技術(shù)與分析處理系統(tǒng)；開發(fā)網(wǎng)絡(luò)GIS與微型GIS系統(tǒng)，逐步形成以網(wǎng)絡(luò)為傳輸工具、網(wǎng)絡(luò)GIS為傳輸平臺、微型GIS為林業(yè)數(shù)據(jù)管理、遙感為數(shù)據(jù)更新信息源的林業(yè)信息共享服務(wù)信息產(chǎn)業(yè)，為林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)報等提供遙感制圖、信息更新、輔助決策等信息技術(shù)服務(wù)，提高林業(yè)生產(chǎn)整體水平。

二、“3S”技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)管理領(lǐng)域的現(xiàn)實意義

林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的管理決策人員面對著各種數(shù)據(jù)，如林地使用狀況、植被分布特征、立地條件、社會經(jīng)濟等許多因子的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)既有空間數(shù)據(jù)又有屬性數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析并及時找出解決問題的合理方案，借用傳統(tǒng)方法不是一件容易的事，而利用GIS方法卻輕松自如。社會經(jīng)濟在迅速發(fā)展，森林資源的開發(fā)、利用和保護(hù)需要隨時跟上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，掌握資源動態(tài)變化，及時做出決策就顯得異常的重要。常規(guī)的森林資源監(jiān)測，從資源清查到數(shù)據(jù)整理成冊，最后制定經(jīng)營方案，需要的時間長，造成經(jīng)營方案和現(xiàn)實情況不相符。這種滯后現(xiàn)象勢必出現(xiàn)管理方案的不合理，甚至無法接受。利用GIS就可以完全解決這一問題，及時掌握森林資源及有關(guān)因子的空間時序的變化特征，從而對癥下藥。在我國上萬個基層林業(yè)生產(chǎn)單位中，森林資源清查、各種經(jīng)營方案的設(shè)計（如造林規(guī)劃、撫育間伐、伐區(qū)設(shè)計等）常常需要大量的人力、物力、財力。利用“3S”技術(shù)的優(yōu)勢可表現(xiàn)在：

1、節(jié)省經(jīng)費

（1）節(jié)省二類調(diào)查經(jīng)費：制作一張林相圖，過去利用人工制作，大約要7天，而利用GIS，不到1小時。整理內(nèi)業(yè)工作，從勾繪草圖、小班求積、清樣、標(biāo)注、描色、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計等都可以實現(xiàn)計算機化，與人力相比GIS在總體上可節(jié)省5倍的經(jīng)費。

（2）利用已有的林相基本圖和數(shù)據(jù)，GIS可以隨時制作任何林業(yè)專題圖，如造林規(guī)劃圖、土地分布圖、經(jīng)營撫育實施圖、成熟林分布圖等，節(jié)省專題圖制作費。

（3）節(jié)省伐區(qū)設(shè)計的內(nèi)業(yè)經(jīng)費。

（4）節(jié)省外業(yè)調(diào)查經(jīng)費，利用GIS更新后的林相圖、制作立體林相圖，更有利于外業(yè)調(diào)查。

（5）利用GPS+PDA+GIS外業(yè)調(diào)查更趨科學(xué)化。

2、提高工作效率

（1）提高制圖速度、縮短內(nèi)業(yè)時間。

（2）提高二類、伐區(qū)和其他專題調(diào)查的效率。

（3）提高制作經(jīng)營決策方案的效率。

3、使林業(yè)經(jīng)營管理更趨科學(xué)化

（1）將空間數(shù)據(jù)作為不可缺少的因素與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，改變單一屬性數(shù)據(jù)分析的缺陷。使制作的決策方案更加合理。

（2）對林業(yè)森林資源的空間屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)管理，一旦資源發(fā)生變更，即刻對資源數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，從而準(zhǔn)確掌握資源的狀況，做出有效的決策。

（3）制作與生長模型，決策模型等有關(guān)的專題地圖提供形象化的決策分析方案，為經(jīng)營方案準(zhǔn)確有效的實施奠定基礎(chǔ)。

三．“3S”技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

GIS在林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用國外起步較早，GIS開始走向?qū)嵱们埃瓦M(jìn)行了這方面的探索，目前在國際上已有許多成功的例子，80年代中加拿大在林業(yè)部門開始進(jìn)行大范圍的應(yīng)用。目前在許多州及林業(yè)生產(chǎn)管理部門中，GIS發(fā)揮了巨大作用。由于我國政府部門的重視和國際組織的援助，我國國家森林資源監(jiān)測地理信息系統(tǒng)的建設(shè)工作作目前正在開展。這標(biāo)志著林業(yè)資源管理將開始邁向一個新的里，基層林業(yè)GIS的建設(shè)在我國是勢在必行。

目前，美國已開發(fā)成功應(yīng)用于森林資源調(diào)查的“3S”技術(shù)，加拿大、日本、印度等國，在大約25分鐘內(nèi)可以利用前一天接收的MSS和TM衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，按統(tǒng)一的指標(biāo)體系和圖例，輸出整幅的1：20萬或1：50萬土地利用/土地覆蓋圖。

在森林資源的調(diào)查和監(jiān)測方面，目前美國已突破了傳統(tǒng)的范圍，滲透到全球環(huán)境變化監(jiān)測和森林保健（FHM）監(jiān)測研究。利用航天、遙感技術(shù)建立大范圍的森林生態(tài)圖（ECOMAP）和森林健康指數(shù)圖，對森林的生物和環(huán)境因子，森林的健康狀況進(jìn)行連續(xù)和動態(tài)的研究和監(jiān)測。自80年代中期以來，美國林務(wù)局在資源、流域、森林多樣性保護(hù)等方面的管理監(jiān)測中廣泛推廣應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)和計算機等先進(jìn)技術(shù)手段，并對有關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集、補充、貯存和完善制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。近年來聯(lián)邦林務(wù)局正在組織一項綜合遙感信息處理集成資源數(shù)據(jù)庫的項目研究，目的是將遙感及其相關(guān)技術(shù)用于GIS數(shù)據(jù)庫的建立。在美國，不論是科研、教學(xué)部門，還是行政管理部門，從宏觀決策、資源數(shù)據(jù)存貯和統(tǒng)計分 析到日常工作，計算機應(yīng)用非常普遍，各項工作的進(jìn)行都十分規(guī)范。

林業(yè)遙感和信息管理領(lǐng)域 美國林業(yè)政策制定和科研立項的正確性和科學(xué)性來源于各基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的真實性、正確性和可靠性。注重學(xué)習(xí)和研究美國數(shù)據(jù)庫的長期維護(hù)、保存策略和政策；數(shù)據(jù)庫開發(fā)及其質(zhì)量控制保證系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫的實用性開發(fā)，尤其是資源數(shù)據(jù)庫為全球環(huán)境變化研究服務(wù)的途徑和方法；大型數(shù)據(jù)庫的建立和數(shù)字化儲存技術(shù)（如用光盤作為儲存介質(zhì)）等。“3S”技術(shù)在林業(yè)應(yīng)用，其中應(yīng)用最多的單位是林業(yè)基層單位，GIS應(yīng)用最為廣泛。制定森林經(jīng)營決策方案方面，GIS借助其擁有的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)管理功能等，可以很方便地在空間、屬性數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立生長，預(yù)測、經(jīng)營、決策模型。通過對各種經(jīng)營過程進(jìn)行模擬、比較和評價；選擇出最優(yōu)經(jīng)營方案，井形成綜合或?qū)ｎ}報告輸出供決策者參考。1990年日本的伊藤達(dá)夫利用GIS制定森林經(jīng)營開發(fā)方案，應(yīng)用后取得了滿意效果。

林業(yè)制圖方面，GIS制圖是一項技藝性強且工作量極大的工作，但GIS提供的制圖功能使制圖工作變得輕松自如。在制作植被分布圖時，GIS把地圖的信息源依海拔、坡向、坡位、坡、度、土壤類型、年降雨量等分成不同的“層”，使每一層與一定立她上的植被相聯(lián)系，從而簡化、連貫了植被成圖工作。通過圖形的組合、疊加、復(fù)合，實現(xiàn)地圖的拼接、裁剪（縮放等各種功能）從而制作用戶所需的各種復(fù)雜的專題地圖，GIS在日本林業(yè)上的應(yīng)用功能就是森林資源數(shù)據(jù)管理、分析與各種地圖、圖形的處理等。

GIS在林業(yè)上的應(yīng)用過程大致分為3個階段，即：

①作為森林調(diào)查、數(shù)據(jù)管理的工具：主要特點是建立地理信息庫，利用GIS繪制森林分布圖及產(chǎn)生正規(guī)報表。GIS的應(yīng)用主要限于制圖和簡單查詢。

②作為資源分析的工具：已不再限于制圖和簡單查詢，而是以圖形及數(shù)據(jù)的重新處理等分析工作為特征，用于各種目標(biāo)的分析和推導(dǎo)出新的信息。

③作為森林經(jīng)營管理的工具：主要在于建立各種模型和擬定經(jīng)營方案等，直接用于決策過程。

三個階段反映了林業(yè)工作者對GIS認(rèn)識的逐步深入。GIS在林業(yè)上的應(yīng)用在我國還處在很初級的水平，大部分處在第一階段。一些先進(jìn)發(fā)達(dá)國家，GIS在林業(yè)上的應(yīng)用已進(jìn)入了第二、第三階段。

四．GIS在林業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

<一>.森林資源管理地理信息系統(tǒng)

1． 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立

(1)基礎(chǔ)地圖整理和空間數(shù)據(jù)庫的建立：

自然資源地圖、如森林分布圖、林相圖、土壤分布圖、森林資源產(chǎn)量、質(zhì)量崐分布圖、野生動植物分布圖、病蟲害分布圖、降水分布圖(年最高、最低、積雪等)、輻射量、日照量分布圖、熱量資源分布圖等。

I.自然地理地圖：如地形圖、地貌圖(往往用于大范圍的森林資源管理)、水系、流域分布圖等。

II.社會經(jīng)濟地圖：如交通分布圖、人口分布圖、資源消耗分布圖、居民點分布圖、木材加工利用分布圖等。III.森林經(jīng)營地圖：如林業(yè)區(qū)劃圖、造林規(guī)劃圖、資源預(yù)測圖、森林火險等級分布圖、調(diào)查樣地分布圖、IV.樹木種源規(guī)劃圖、森林資源評價圖、自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃圖、森林公園規(guī)劃圖、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃圖、土地利用圖等。

森林資源管理的某些專題應(yīng)用領(lǐng)域的信息管理往往只需要一部分圖件作為其信息源。以上列出的所有地圖有些是最初的原始材料, 有些則可以利用地理信息系統(tǒng)的空間、屬性數(shù)據(jù)分析處理功能被制作出來。如森林經(jīng)營地圖中的一些圖件就可以通過資源、地理、社會經(jīng)濟等有關(guān)地圖進(jìn)行綜合處理而獲得，資源圖件也可以根據(jù)生長預(yù)測模型進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)分析以及空間、屬性數(shù)據(jù)的相關(guān)分析進(jìn)行設(shè)計和制作。用戶可以根據(jù)具體情況確定哪些地圖作為森林資源地理信息管理的信息源。

(2)屬性數(shù)據(jù)庫建立：“二類”調(diào)查數(shù)據(jù)目前在我國大都采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，每個小班調(diào)查卡片為數(shù)據(jù)庫中的一個記錄，經(jīng)輸入、檢查、修改，建成小班調(diào)查因子數(shù)據(jù)庫和樣地調(diào)查數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫中：

數(shù)據(jù)項：每項調(diào)查因子。為實現(xiàn)屬性庫與圖形庫的聯(lián)結(jié)，對應(yīng)于圖形庫中的關(guān)鍵字，在小班數(shù)據(jù)庫中增加了一個數(shù)據(jù)項ID；記錄：以小班記錄或樣地記錄為單位；文件：以鄉(xiāng)(鎮(zhèn))或林場(采育場)為單位，文件以鄉(xiāng)(鎮(zhèn))或林場(采育場)名稱命名。森林資源數(shù)據(jù)庫中，小班調(diào)查記錄卡含小班編碼、調(diào)查因在不同的省（區(qū)）有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，在其二類清查的規(guī)程中有相應(yīng)的說明。

(3)森林資源分析和評價

I.林業(yè)土地利用變化監(jiān)測:林業(yè)土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。GIS借助于地面調(diào)查或遙感圖像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了地籍管理，將資源變化情況落實到山頭地塊，并利用強大的空間分析功能，可及時對森林資源時空序列、空間分布規(guī)律和動態(tài)變化過程作出反映，為科學(xué)地監(jiān)測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據(jù)。

II.地理空間分布:用GIS的數(shù)字地形模型(DTM)，地面模型，坡位、坡面模型可表現(xiàn)資源的水平分布和垂直分布，利用柵格數(shù)據(jù)的融合，再分類和矢量圖的疊加，區(qū)域和鄰邊分析等操作，產(chǎn)生各種地圖顯示和地理信息，用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術(shù)，研究各樹種在一定范圍內(nèi)的空間分布現(xiàn)狀與形式，根據(jù)不同地理位置、立地條件、林種、樹種、交通狀況對現(xiàn)有資源實行全面規(guī)劃，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，確定空間利用能力，提高森林的商品價值。

III.森林資源動態(tài)管理:建立縣級森林資源連續(xù)清查和“二類”調(diào)查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，完善了森林資源檔案，并根據(jù)實際經(jīng)營活動情況及生長模型及時更新數(shù)據(jù)，為及時準(zhǔn)確地掌握森林資源狀況和消長變化動態(tài)，提供了依據(jù)。空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的有機聯(lián)結(jié)實現(xiàn)了雙向查詢，根據(jù)圖形查詢相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)如可通過林班或小班圖形查詢其相應(yīng)的調(diào)查或統(tǒng)計數(shù)據(jù)；也可按照屬性特點查找對應(yīng)的地理坐標(biāo)或圖形。查詢結(jié)果以專題圖、統(tǒng)計圖表等方式輸出。

(4)林權(quán)管理:權(quán)屬分國家、集體、個人三種形式，不同權(quán)屬的森林實行“誰管誰有”的原則，大部分權(quán)屬明確，產(chǎn)權(quán)清晰，界線分明，標(biāo)志明顯，山林權(quán)與實地、圖面相符，少數(shù)地方界線難以確定，可用鄰邊分析暫定未定界區(qū)域。從而減少或避免各種林權(quán)糾紛。

森林結(jié)構(gòu)調(diào)整：

I.林種結(jié)構(gòu)調(diào)整:用緩沖分析方法進(jìn)行河岸防護(hù)林，自然保護(hù)區(qū)，林區(qū)防火隔離帶等公益林的規(guī)劃，確定防護(hù)林的比例和相應(yīng)的分布范圍。根據(jù)森林資源分布狀況和自然、社會經(jīng)濟分布特點以及社會經(jīng)濟需求進(jìn)行空間屬性分析可以確定不同林種（如用材林、經(jīng)濟林、造紙林、生態(tài)防護(hù)林、風(fēng)景林、水源涵養(yǎng)林等）的布局。

II.齡組結(jié)構(gòu)調(diào)整:一方面根據(jù)森林資源可持續(xù)發(fā)展的需要利用地形地貌、立地條件分布特點林木生長各個階段的經(jīng)濟和生態(tài)效益特點利用GIS和相關(guān)的技術(shù)確定合理的齡組結(jié)構(gòu)；另一方面指定相應(yīng)的森林時序結(jié)構(gòu)的調(diào)整方案并落實到具體的山頭地塊，在大力造林、綠化、消滅荒山的同時，按照齡組法調(diào)整齡組結(jié)構(gòu)，加速林木成熟，使各齡組比重逐步趨向合理，充分發(fā)揮林地的生產(chǎn)潛力。

森林經(jīng)營：

(1)采伐:借助于GIS，制定詳細(xì)的采伐計劃，確定有關(guān)采伐的目的、地點、樹種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施。制定采伐計劃安排，制作采伐圖表和更新設(shè)計。

(2)撫育間伐:利用GIS強大的數(shù)據(jù)庫和模型庫功能，檢索提取符合撫育間伐的小班，制作撫育間伐圖并進(jìn)行合理株數(shù)模擬預(yù)測。

(3)造林規(guī)劃:GIS可通過分析提供森林立地類型圖表，宜林地數(shù)據(jù)圖表，適生優(yōu)勢樹種和林種資料，運用坡位、坡面分析，按坡度、坡向劃分的地貌類型結(jié)合立地類型選擇造林樹種和規(guī)劃林種。

(4)速生豐產(chǎn)林、基地培育：GIS的空間地理信息和林分狀況數(shù)據(jù)結(jié)合，依據(jù)模型提供林分狀況數(shù)據(jù)如生產(chǎn)力、蓄積等值區(qū)劃和相關(guān)數(shù)據(jù)，據(jù)此可按林分生產(chǎn)力設(shè)計速豐林培育和基地建設(shè)。

(5)封山育林:封育區(qū)域的確定涉及一些地理地貌和社會經(jīng)濟及人為活動等因素。GIS的分析設(shè)計可兼顧多種要素，采用DTM和森林分布圖及專題圖疊加，區(qū)劃出合理且更易實施的封育區(qū)域。

<二>.省、地、縣林業(yè)資源信息管理與GIS

根據(jù)各級林業(yè)管理職能的需要，將林業(yè)地理信息系統(tǒng)分為三個層次，它們是：省級林業(yè)地理信息系統(tǒng)、市級（地區(qū)）林業(yè)地理信息系統(tǒng)和縣（市）級（其中包括林管局）林業(yè)地理信息系統(tǒng)。縣、市級林業(yè)地理信息 系統(tǒng)是廣東省級、市級（地區(qū)）林業(yè)地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

1．省級林業(yè)GIS對上與國家級林業(yè)GIS銜接，對下連接市級（地區(qū)）林業(yè)GIS，通過它可以直接檢索和管理各市級（地區(qū)）、縣（市）級林業(yè)的基本信息，為省級林業(yè)主管部門提供輔助決策工具。

2．市級（地區(qū)）林業(yè)GIS直接檢索和管理縣級、鄉(xiāng)級的林業(yè)基本信息，作為市級（地區(qū)）林業(yè)主管部門的輔助決策工具。

3．縣級林業(yè)GIS落實到鄉(xiāng)、村以及小班地塊，為縣級林業(yè)規(guī)劃管理、資源監(jiān)測等不同林業(yè)生產(chǎn)管理工作提供服務(wù)。縣級林業(yè)地理信息系統(tǒng)是整個體系的基礎(chǔ)，它可以進(jìn)行林業(yè)多種專題的應(yīng)用，如二類清查內(nèi)業(yè)處理、林業(yè)地籍管理、伐區(qū)設(shè)計、造林規(guī)劃、撫育間伐、資源監(jiān)測等。同時確保與其它經(jīng)濟領(lǐng)域應(yīng)用（如農(nóng)業(yè)國土環(huán)境保護(hù)等）的接軌。縣（市）級林業(yè)GIS是市級（地區(qū)）林業(yè)GIS和省級林業(yè)GIS的基礎(chǔ)，在建立縣（市）級GIS的同時考慮到與市級（地區(qū)）、省級甚至國家級林業(yè)GIS的接軌。在整個體系中從縱向控制的角度，省控制到市級（地區(qū)），市級（地區(qū)）控制到縣，縣控制到鄉(xiāng)，最后直接控制到小班地塊。實現(xiàn)整個林業(yè)信息管理的計算機化。

<三>．“3S”在森林防火管理應(yīng)用

林火信息管理

林火發(fā)生是一個極其復(fù)雜的自然現(xiàn)象，它涉及的因素許多，有其自然屬性，又有其社會屬性。自然屬性中有可燃物的類型及其分布狀況、地形地貌分布狀況、氣象因子等等。作森林防火工作者往往要面對錯綜復(fù)雜、各種各樣的信息，并在此基礎(chǔ)開展我們的林火預(yù)防、撲救、善后處理等工作。要全面掌握如此之多的信息非人力所為。特別林火發(fā)生又帶其突發(fā)性，要在很短的時間判斷林火的發(fā)展趨勢，并及時采取決策，同時還要隨時掌握現(xiàn)場的狀況，就需要指揮者具有豐富的經(jīng)驗掌握豐富的知識。作為指揮者要做到這一步就必須采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來提高他的判斷能力和現(xiàn)場指揮能力。目前用GIS這一工具就可以達(dá)到將所有的有關(guān)信息有機管理起來并隨時調(diào)整直觀現(xiàn)象的表現(xiàn)出來，做到預(yù)防工做決策得力，撲救有效。

林火信息管理有以下幾個方面：（1）數(shù)據(jù)庫建立：可以通過不同的方法將森林防火有關(guān)的數(shù)據(jù)采集到計算機之中，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫有地圖數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫和方法庫。

地圖數(shù)據(jù)庫：

林相圖或森林分布圖或可燃物類型分布圖，行政區(qū)劃圖（根據(jù)不同的管理層次可分為鄉(xiāng)、縣、地區(qū)、省、全國等級的行政區(qū)劃）地形圖（包括完整的地形地貌信息）水系圖（包括江河湖泊，他是重要的撲火物質(zhì)，又是良好的天然屏障）居民地及撲火隊伍分布圖（是防火的主要力量，又是撲火決策需要考慮的重要信息源）救火設(shè)施分布圖（包括了望臺分布、救火設(shè)施：車輛，滅力機具等、機降點、通訊分布、氣象臺站等）、交通道路分布圖（各種級別道路分布、以區(qū)分它對各種運載工具的運行條件）、防火隔離帶分布（天然和人工的）、社會經(jīng)濟分布圖（有廠礦、學(xué)校、各種機構(gòu)分布情 況）。GIS可以將這些地圖進(jìn)行數(shù)字化，并通過相互處理的豐富的形象的地圖提供給決策者。

屬性數(shù)據(jù)；將與地圖有關(guān)的屬性特征建立的數(shù)據(jù)庫，其中有小班數(shù)據(jù)庫（有關(guān)林相圖的屬性數(shù)據(jù)）、氣象數(shù)據(jù)、火災(zāi)記錄數(shù)據(jù)、撲火隊伍數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、林業(yè)區(qū)劃數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)、居民地數(shù)據(jù)、防火機構(gòu)數(shù)據(jù)航空擴林?jǐn)?shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)可以是數(shù)字的，文字的，也可以是照片，聲音，視頻等多媒體數(shù)據(jù)。通過建立屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)，就可以將地圖（空間的）和屬性的信息有機的結(jié)合，達(dá)到相互調(diào)用和綜合分析。方法或模型庫：

對空間和屬性數(shù)據(jù) 的內(nèi)在關(guān)系，以數(shù)學(xué)模型，才分生長數(shù)學(xué)模型，材積毛模型、火型為模型，有了這些模型就可以把握住客觀事物的內(nèi)在規(guī)律，掌握自然現(xiàn)象的本質(zhì)。

（2）數(shù)據(jù)庫的動態(tài)管理：對地圖數(shù)據(jù)的編輯更新。可利用資源狀況、社會經(jīng)濟狀況、生產(chǎn)經(jīng)營狀況的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的更新。如造林、撫育、采伐、道路建設(shè)等各種經(jīng)營活動對資源的變化都可以隨時利用GIS管理起來，隨時都有反映現(xiàn)狀的信息，做到?jīng)Q策方案的真實可靠。

（3）數(shù)據(jù)檢索和輸出：利用GIS可以隨時制作輸出各種專題圖和有關(guān)表格。它可以比傳統(tǒng)手工制作的地圖和表格提高效率幾倍至幾千倍甚至上百倍的效率。也可以在幾分鐘甚至幾秒鐘之內(nèi)查詢到所要的數(shù)據(jù)并以不同方法（地圖、表格、多媒體）的形式表現(xiàn)出來。隨著以后技術(shù)投入，還可以用仿真和虛擬現(xiàn)實的方式將信息直觀的提供給決策者。

2． 林火撲救指揮和時實監(jiān)測

GIS 在迅速反映管理轄區(qū)的有關(guān)信息，并將信息提供給指揮者。

（1）與遙感衛(wèi)星的結(jié)合：利用人造衛(wèi)星搭載遙感儀器可以探察包括森林、土地、環(huán)境和其他地球資源和大氣現(xiàn)象。他形象面積大，成象迅速、成本低廉，能隨時監(jiān)測林火的發(fā)生和林火的動態(tài)變化。近幾年在我國森林防火管理工作中發(fā)揮了巨大作用。但由于精度相對來說很低，在某些應(yīng)用中還具有很大的局限性，在具體林火的撲救方面表現(xiàn)出不足。如結(jié)合GIS就可以將這一個缺陷彌補，并可產(chǎn)生不可估量的效果。GIS可以將遙感圖象與已有的各種專題地圖進(jìn)行匹配，將遙感的圖象與各種專題地圖疊加在一起，也可以將根據(jù)圖象上火點的位置在地圖上準(zhǔn)確定位，并反映周邊的資源和社會經(jīng)濟狀況。由此可以判斷造成災(zāi)害的可能性，以及造成災(zāi)害的后果。

（2）與GPS的結(jié)合：GPS-全球定位系統(tǒng)在近幾年國內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用十分迅速。它是由均勻分布的24顆空間衛(wèi)星不斷地單向傳輸住處到用戶的GPS接收器，根據(jù)衛(wèi)星的位置，定位精度可以達(dá)到100米至毫米。由于它可以在全球任何地方，任何時間，任何氣候都可以接收并定位，故對我們林火管理工作的開展產(chǎn)生不可估量的影響。GPS圖的制作 通過GPS可以將地理位置轉(zhuǎn)化成GIS的數(shù)據(jù)格式并輸入到GIS中，通過GIS來產(chǎn)生地圖，如過火區(qū)邊緣、交通道路、防火隔離帶都可以用GPS將其采集到GIS中。GPS可以在野外采集到的地理位置轉(zhuǎn)化成點、線或多邊形數(shù)據(jù)。GPS與撲火隊伍和運載配備GPS和相應(yīng)的通訊設(shè)施后，就可以將隊伍行進(jìn)的位置和路線及時傳輸?shù)街笓]部的GIS系統(tǒng)之中，GIS就可以準(zhǔn)確地定位到地圖之中。從而就可以對行動的方向，位置，到達(dá)的目標(biāo)地及時的糾正和調(diào)整。

（3）GIS了望臺的結(jié)合進(jìn)行林火定位：根據(jù)了望臺的觀測情況和數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾IS系統(tǒng)后就可以采用交會方法將林火的位置定位在地圖上。

（4）現(xiàn)場報告與林火的定位：GIS具有豐富的查詢功能，對于現(xiàn)場報告的模糊信息可以利用GIS模糊查詢的功能，對森林火災(zāi)的發(fā)生位置進(jìn)行定位，也可以直接報告經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)或大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)在GIS中的地圖上將林火定位，并將其他相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示給指揮者。

（5）最佳路徑的確定：GIS可以根據(jù)交通道路的分布情況，以及撲火隊伍的實際位置和要到達(dá)的目的地的信息，自動計算出最佳的行進(jìn)路線。次佳行進(jìn)路線以及達(dá)到目的地所需的時間，并以圖形和數(shù)學(xué)的形式提供給指揮者。

（6）GIS與通訊網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合：通訊可以將GIS系統(tǒng)形成具有活力的指揮中心的信息進(jìn)行快速更新，決策方案能及時發(fā)遞。GIS結(jié)合通訊技術(shù)，將變成GIS為中心樞紐的信息網(wǎng)，從各個方面以各種途徑傳遞各種信息，GIS可以將此統(tǒng)一的管理協(xié)調(diào)起來。具體來說有以下幾個傳遞途徑。

I.遙感數(shù)據(jù)的通訊傳輸

II.氣象數(shù)據(jù)的通訊傳輸 III.GPS數(shù)據(jù)的通訊傳輸

IV.與上級指揮機構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸

V.橫向聯(lián)合機構(gòu)數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)傳輸

VI.上級相關(guān)部門的數(shù)據(jù)傳輸

3． 林火的預(yù)測預(yù)報

由于GIS能將不同的信息源進(jìn)行統(tǒng)一管理和綜合分析，因而將更有利于進(jìn)行林火發(fā)生，發(fā)展進(jìn)行曲分析并且最形象，直觀的形式將林火的火險分析提供給管理者。再及GIS林火預(yù)測預(yù)報的過程是：

接收氣象數(shù)據(jù)選用火險等級分析模型綜合資源氣象和地形地貌數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析得出火險等級數(shù)據(jù)圖形顯示或輸出火險等級分布圖發(fā)出警告信息。

火險等級區(qū)劃有宏觀和微觀的不同層次，宏觀預(yù)報是根據(jù)不同區(qū)域各氣象臺站觀測的數(shù)據(jù)和區(qū)域植被的生長特點來預(yù)測火險等級指數(shù)，如省火險等級分布，全國火險等級分布，微觀火險等級預(yù)報具體可落實到山頭地塊。預(yù)測的結(jié)果具體詳細(xì)，但需要的數(shù)據(jù)量大。

4． 林火設(shè)施的布局分析

（1）了望臺布局分析：利用地形圖和了望臺站網(wǎng)的分布特點，可計算出盲區(qū)（了望臺不可見的山頭地塊）、定位區(qū)（可以利用不同了望臺定位的地塊）和不可定位區(qū)（只有一個了望臺可見）在需要建立或增設(shè)了望臺站的地區(qū)可以利用GIS設(shè)計觀察覆蓋面大，盲區(qū)小的了望 臺分布方案。

（2）交通道路布設(shè)：根據(jù)目前的林道分布的現(xiàn)狀和林火火險等級的分布圖以其森林經(jīng)營的要求利用GIS可以設(shè)計出既有利于社會經(jīng)濟要求，又利于林火快速撲救的林區(qū)交通道路的設(shè)計方案。

（3）防火隔離帶的布設(shè)：利用GIS所表現(xiàn)的綜合治理信息可以直觀在地圖上設(shè)計出經(jīng)費節(jié)省效果佳的防火隔離帶。

5． 其它

（1）火災(zāi)折算；對過火面積、蓄積損失、經(jīng)濟損失，以及在撲火過程中的各種經(jīng)濟投入能快速并準(zhǔn)確地統(tǒng)計計算。

（2）災(zāi)后處理：火燒跡地的清理，造林規(guī)劃

（3）火行為分析

（4）計劃燒除

（5）總體規(guī)劃 由于GIS的特點它的功能和方法正不斷在森林防火管理的工作中得以應(yīng)用。

五．“3S”技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用及展望

“3S”技術(shù)中，作為單項的GPS、RS、GIS在林業(yè)中已各自取得輝煌的成就，例如，GPS用于飛播造林輔助導(dǎo)航，樣地野外定位，伐區(qū)測定邊界和面積，林業(yè)工程測量等，取得良好的經(jīng)濟效益。RS在我國林業(yè)中的應(yīng)用更是令人矚目，“三北”防護(hù)林遙感綜合調(diào)查在兩年時間查清了占全國60%面積的“三北”地區(qū)森林、土地、草場 等再生資源的數(shù)量，并對“三北”的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了評價。使國家有關(guān)部門在短時間里掌握了如此大面積的資源狀況及變化情況，對人跡稀少、常規(guī)方法難以調(diào)查的地區(qū)，RS更顯其威力，西藏自治區(qū)森林資源調(diào)查就是用遙感技術(shù)完成的。

GIS的應(yīng)用也由當(dāng)初的簡單查詢和制圖制表發(fā)展為森林經(jīng)營管理的重要工具，除了完成常規(guī)的數(shù)據(jù)管理功能外，可方便地在空間屬性數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立生長、預(yù)測、經(jīng)營、決策等專業(yè)模式，通過對各種經(jīng)營過程進(jìn)行模擬比較和評價，選擇出最優(yōu)經(jīng)營方案，并通過與RS的結(jié)合作出了許多區(qū)域性的森林資源、土地資源的動態(tài)化監(jiān)測。

隨著“3S”技術(shù)的日益成熟和實用化，其具有實時或準(zhǔn)實時獲取信息、處理信息的能力，必將給林業(yè)生產(chǎn)開拓一塊嶄新的天地。從“3S”技術(shù)的特點和林業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)容分析，可以預(yù)見，“3S”技術(shù)將對林業(yè)產(chǎn)生以下影響：

1.改變以往的林業(yè)調(diào)查作業(yè)方式。由于“3S”技術(shù)能快速、實時地獲取地面三維信息，省去了以往圖像繁重的校正工作及手工作圖的作業(yè)方式，人工勞務(wù)介入量大大減少，作業(yè)步驟變得簡單，周期縮短，成本成倍降低，整個過程將以自動化作業(yè)為主。

2.對林火、病蟲害等災(zāi)害事件監(jiān)測能力大大增強。我國進(jìn)行了機-星-地航空遙感試驗，已實現(xiàn)了側(cè)視雷達(dá)掃描圖像的實時數(shù)字傳輸，保障了對災(zāi)害事件的全天候監(jiān)測，并快速地通過通訊衛(wèi)星向遠(yuǎn)距離發(fā)送。

3.快速編制各種林業(yè)專題圖件。以往林業(yè)制圖，由于遙感數(shù)據(jù)定位困難，人工勞務(wù)介入量大，地形圖成了編制其它圖件的基本圖，使得林業(yè)專題圖的編制費時費力，在一些無地形圖的地區(qū)更是無法進(jìn)行。利用“3S”技術(shù)可以不受時間、地域的影響，利用其獲取的直接地學(xué)編碼圖像，直接輸出包括地形在內(nèi)的各種專業(yè)圖件，編制時間大大縮短，精度也有了較高的保證。

4.有利于建立現(xiàn)代的國家森林資源監(jiān)測體系。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展及社會環(huán)境意識的增強，傳統(tǒng)的森林資源監(jiān)測體系已不能完全適應(yīng)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的需要。利用“3S”技術(shù)建立森林資源監(jiān)測體系易于克服傳統(tǒng)監(jiān)測體系的缺陷，做到： 1)動態(tài)監(jiān)測森林資源的空間分布信息；

2)不僅對國家及大區(qū)域的森林資源進(jìn)行宏觀監(jiān)測還能對局部微觀區(qū)域的森林資源變化進(jìn)行監(jiān)測；

3)在監(jiān)測內(nèi)容上，不僅對森林資源數(shù)量進(jìn)行監(jiān)測，更能加強對生態(tài)環(huán)境信息的動態(tài)監(jiān)測； 4)在數(shù)據(jù)更新方面，利用“3S”技術(shù)的實時或準(zhǔn)實時功能，能更好地完成監(jiān)測體系的數(shù)據(jù)更新