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遥感技术在林业中的应用精选(九篇)

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遥感技术在林业中的应用

第1篇:遥感技术在林业中的应用范文

关键词:铜仁地区;大生态;林业遥感;研究动向;区域协调发展

中图分类号:P237

文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)10020504

1 引言

森林是陆地生态系统的主体,其广泛的地表分布与复杂的林间结构,为多种生物栖息提供了良好的环境,维护着生态系统的安全与稳定。与森林有关的林木参数、环境要素、干扰等因子共同指向森林生态系统的演替、健康与安全,因此相关森林生态系统参数的获取十分重要。遥感可以多时相、大尺度对地进行观测,海量数据的利用有助于对生态环境状况进行综合分析。

铜仁地区森林资源十分丰富,在维护自然生态平衡中起着重要作用,良好的森林植被是铜仁地区的生态品牌、最突出的生态优势[1,2]。但铜仁地区森林生态系统仍十分脆弱,需要加强保护[3,4]。丰富的资源与脆弱的生态系统,亟需要获取相关的森林生态系统参数,用以突显地方特色和进行生态保护。

笔者总结了遥感在林业环境信息化中可供应用的技术范畴,分析了阻碍林业遥感快速发展的原因,提出了在大生态背景下,铜仁地区遥感技术应用应关注的研究方向与研究内容,用以深入开展遥感研究,充分利用遥感技术,为生产实践、区域吸引力提高提供科学支撑与方法,进一步利用遥感大数据,分析森林资源响应环境变化,为维护区域生态系统安全与稳定提供数据决策,促进区域社会与环境协调健康发展。

2 林业遥感技术的应用

2.1 技术产品

利用图像处理技术,可获取的林业遥感产品包括:二、三维电子影像产品,纸质影像产品,地形图产品,林相图产品,郁闭度、密度、植被指数产品,地表反射率产品,温度、湿度、负离子浓度反演产品,资源动态监测产品,灾害监测产品等[5,6]。此外,还可研发可视化的林业遥感参数数据库产品[7]。

2.2 森林参数反演

利用影像与野外实测值建立关系模型,可对森林的温度、湿度、空气负离子含量、叶面积指数、冠幅、郁闭度、密度、胸径、蓄积量、碳储量等进行反演[8~12]。在分类基础上,基于地理坐标信息确定不同林地类型的面积[13]。利用摄影测量方法测定个体树高,利用影像光谱信息、纹理信息,结合常规分类方法(最大似然、支持向量机、随机森林等)确定森林类型、树种类型,经影像分类或野外实测GPS坐标等方法确定林木的位置分布等[14~16]。

2.3 动态监测

采用不同时相的数据源,经特定信息提取,对土地的石漠化、荒漠化、沙化程度M行监测;影像对比分析,对土地利用现状进行监测[17];提取湿地信息,经过不同时相数据源的叠加分析,可对湿地资源进行监测[18];分析多时相影像,对林业生态工程建设成效进行监测[19];对灾害(雪灾、火灾、水灾、地质灾害、病虫害)进行监测。监测中,根据遥感提供的技术方法,确定监测对象的原貌、现状、动态过程及发展趋势,为生态恢复或建设成效评价提供决策与分析依据[20]。

2.4 生物多样性空间信息共享

利用不同时空尺度的遥感观测数据通过定量反演等方法,可以获取许多与生物多样性有关的环境变量,例如:NDVI、地表温度、大气水分、土壤湿度等,这些环境变量可以为生态学家提供参考[21,22]。在对生物多样性监测指标体系模型中的环境变量进行分析时,利用地理信息系统可以将这些因素根据时空的变化统一在一起,通过其强大的空间分析功能,从空间的维度,挖掘生物多样性信息隐含的空间规律,为生物多样性的信息共享提供新的途径与技术支持,提高生物多样性领域的空间信息共享和服务水平[23,24]。

3 阻碍林业信息化发展的原因

遥感技术在林业信息化进程中具有广阔的舞台,但从目前的研究中可以看出,有许多需要通过遥感技术来解决的实际林业问题容易被搁浅,导致遥感技术在林业中的应用与大众的期望存在很大的差距。

3.1 数据价格问题

阻碍遥感研究的其中一个壁垒是价格因素。来自中国遥感数据网的资料显示,低分辨率的遥感卫星影像每景的价格上千元,而1 m高分辨率的遥感卫星影像每景的价格高达数万元,这样昂贵的价位使庞大的民用市场潜力难以发挥。遥感数据价格较贵,针对大尺度、多时相的研究,投入成本太大,影响相关研究,因此,在我国,遥感应用主要局限在公共事业部门和科研机构,遥感数据利用率、共享率和商业化水平较低[25,26]。

3.2 图像信息提取不易

由于遥感数据空间分辨率、光谱分辨率低及传感器在光谱、空间分辨率方面二者不能兼顾的问题,以及地物间同物异谱、异物同谱现象的存在,目前基于像元、基于对象的计算机自动分类方法很难实现对森林树种的识别。因此,在特定地物信息提取中,遥感技术还不能完全解决所有问题,存在技术瓶颈问题,为研究人员解决实际问题带来困扰,也提出了巨大挑战,在相当长一段时间内会制约着确切地物类型的识别[27~29],比如森林树种分类。

3.3 自然因素导致影像不可获取

由于我国南方地区多云雨天气,阴天数比例过高,卫星过境扫描成像时会受到云层的干扰,想要获取特定时相遥感数据的机会大大降低。研究中,特定森林参数提取可能需要多时相的影像数据,但由于某期影像被云全覆盖或云的比例过高而不能使用,这样特定的森林参数就无法被提取,好的实验设计不能被执行,无法实现区域环境遥感监测,妨碍了专家学者通过遥感技术对森林环境进行深入研究。

3.4 其他因素

地区经济发展水平落后、研究人员的科研技术落后、创新理念薄弱、科研投入不足、科研管理等问题与原因都会导致林业信息化进程变缓,甚至停止不前。

4 森林环境遥感研究动向

林业遥感研究一方面要注重生态功能,研究结果要有利于保持区域生态环境的平衡稳定与安全;另一方面要突出特色,研究结果可展示区域环境魅力,增加旅游吸引力,促进区域社会经济的发展;更重要的是通过整合多源大数据信息,对区域生态环境变化的格局、过程、机理等进行研究,建立多学科遥感指标体系,通过模型预测区域生态环境的时空分布特征,为决策者利用自然资源、保护自然资源提供基础数据,促进人与自然和谐发展。

4.1 特定信息提取

树种的识别是林业遥感尚未解决的科学难题之一,亟需深入研究。铜仁地区森林资源丰富,可采用高分辨影像进行分类试验;另外对于珍贵的古树名木(古茶树、菩提树、楠木、红豆杉等)、珍稀濒危树种(银杏、珙桐等)、外来种等林木也要进行遥感识别研究,建立档案数据,实施长期监测,避免外来物种胁迫,致使当地物种灭绝。

通过遥感手段识别树种,确定特定树种的空间分布,进行动态监测,除了可以有力推进解决遥感技术识别树种的问题,还可减轻森林资源调查的工作量,具有重要的理论与现实意义[30,31]。

4.2 遥感监测

我国南方较容易发生的灾害有雪灾、水灾、地质灾害、病虫害等,这些灾害破坏森林环境,严重威胁着人民的生命财产安全,阻碍社会经济的可持续发展。通过遥感方法,准确预报灾害,实时监控灾情发展,为灾害的防控提供强有力的支持,也是环境遥感需持续研究与解决的重大问题。可从下面一些方向展开研究:利用遥感图像编制地质灾害分布图;研究识别不同遥感图像下不同规模、不同亮度或对比度的滑坡和泥石流的方法;三维建模模拟分析、雷达数据分析,监测水灾、滑坡活动可能达到的程度;建立遥感快速辨别森林病虫害监测的体系等。

4.3 环境要素遥感反演

对区域环境中的温度、湿度、空气负离子浓度等进行遥感反演,分析其时空分布与动态变化,生成遥感影像产品或动画影片。以科学研究结果为依据,分析确定最适宜于人体养生养心的温度、湿度与负氧离子浓度分布区,通过媒体宣传,增强科普力度,彰显区域特色,提高旅游吸引力[32,33],引导游客进行养心养生旅游,有利于人们的身心健康,同时也有助力地方经济的发展。

4.4 多元数据的整合与应用

应用遥感机理结合环境变化的模型算法分析人类活动对区域气候变化的影响;利用RS与GIS相结合的生态环境分析模型分析人类活动、气候自然变化双重因素对生态环境的影响;应用“3S”技术,对因大型环境工程而受损的生态环境进行恢复和重建,模拟过程,评价结果。

通过对多源信息区域陆表生态过程响应因子的多学科理解与知识发现,以遥感信息提取和模型建立为基础,建立多学科的遥感指标研究体系,对区域生态环境变化的格局、过程、机理等进行分析,研究区域生态环境时空分布特征及其动态变化。

研l可视化的遥感产品,建立多时相区域林业遥感参数数据库,实现区域环境动态分析,预警环境变化。通过利用遥感的监测数据与其他环境要素变化建立关系模型,开发一些预测生态系统未来的模型,利用强大的机器学习能力,巨大的数据的搜寻能力,帮助决策者评估各种人类行动方案所产生的生态后果及补偿机制。

5 结语

在科学技术日益进步的今天,生态领域的大数据时代已经来临,生态观测将迎来“数据洪流”,如何处理与有效利用这些数据已经成为亟需解决的关键问题。林业遥感数据是生态领域大数据中的一类数据,该数据可提取、凝练大量与生态系统有关的森林参数,用以具体刻度区域生态环境的时空特征变化。

铜仁地区森林资源丰富、物种多样,拥有巨大的生态优势。在依托生态优势的发展过程中应充分利用遥感(或“3S”技术)等技术手段,监测环境变化,实现对区域生态环境的保护;确定珍稀濒危树种的遥感分布,绘制温度、湿度、空气负离子浓度时空图谱,彰显区域生态特色,增强旅游吸引力,为经济发展做出贡献;整合多元数据,分析生态环境时空变化,维护区域生态系统安全与稳定,促进区域社会与环境协调、友好、健康发展。

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第2篇:遥感技术在林业中的应用范文

关键词:GPS;GIS;RS;林业

1 地理信息系统

1.1 地理信息系统定义

地理信息系统是指在计算机硬件和软件系统的支持下,采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据的一种技术系统。

1.2 GIS技术在林业中的应用

所谓地理信息系统(Geographic Information System 简称GIS),它是在二十世纪中期兴起的一门学科。目前,在我国有部分学者将目光投向GIS技术与森林资源管理有机结合的研究。

现在,在数字化林相专题图的建立中,大部分的应用研究都可以通过通用的GIS软件(Mapinfo,ARC/Info,MapGIS,ViewGIS等)达到目的, 这样在形成动态资源专题图的同时,还可以利用森林资源的高产栽培措施结合动态监测,使经营决策方案更加科学。

现代林业要求我们要将森林经营逐步转变为高度集约经营。通过结合GIS技术与森林经营优化决策模型,可以综合分析对比空间数据与属性数据,进而以可视化的方式表现出优化决策的成果。

GIS技术用于森林防火中有很多传统林业不具备的优势。国家林业局林业规划院在90年代研制出“林火管理GIS”,各省、市也着手构建森林防火GIS。目前,黑龙江省在2003年建立的森林防火GIS因其科学性、实用性一直在被沿用;东北林业大学对大兴安岭地区的森林防火工作做了系统的分析,也开发了基于GIS的“林火数据库与辅助决策系统”。

在预测预报森林病虫防治的时候我们同样可以利用GIS的空间分析技术。病虫害是有一定发生和发展规律的,根据这些搜集到的历史数据对比环境生态因子的关系,再利用病虫害专家的专业知识,就可以将病虫害预测预报模型建立出来。在对森林病虫害灾情进行评估的时候同样可以用到GIS技术,进而利用这些数据制成损失分布图和损失报告。利用GIS进行决策支持有很多优点,是预测预报森林病虫防治、制定治理措施和确定到达灾区的最佳路径。

2 全球定位系统

2.1 全球定位系统定义

全球卫星定位系统是指利用GPS定位卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统,简称GPS。

2.2 GPS在林业中的应用

在为地球表面提供定位、导航和测绘等服务的时候,可以利用分布于外层空间的多颗卫星实现这一目的,这就是GPS定位技术。手持GPS定位导航仪有很多功能,包括定位、测距、测速和导向等。利用手持GPS进行省固、局固监测样地初设与复位时,只需输入坐标,不需要引点引线,而且位置准确、效率高,复位率达100%。在我国国家一类清查中,黑龙江等省复位测定时利用手持GPS将工作效率提高8倍,定位的误差在7米之内。使用GPS定位导航仪可以研究野生树种的生长地点和区域,将野生树种生长地点定位储存后,可以研究这一区域某树种的分布,根据地貌、湿度、地理位置等条件可以掌握这些树种的生存条件,同时还可以对该林区整个生态系统的不同组成分布进行研究。当人们需要某一特定区域内树种的分布图时,首先要将这一树种的分布区域最宽两点定位,利用GPS定位导航仪计算出这一区域的宽度,再通过已经测出的数据计算出面积。这样,就能把所有树种的数据记录下来并描绘成图。将GPS的导航功能应用到森林资源一类调查中,只需要将固定样地的坐标输入进去,GPS接收机就可以引导调查人员到达样地。这样在提高了速度和精度的同时,还能将明标改成暗标。在森林资源二类调查中,利用GPS把调查的样本单元落实到地面上进行测量和调查可以更加方便、快速、高效。同时,在GPS 接收机中储存的调查数据还可直接形成数据库,有利于数据的汇总统计。

3 卫星遥感技术

3.1 卫星遥感技术定义

卫星遥感技术简称RS,是综合性的科学技术,集中电子、光学、空间、计算机通信和地学等成就,是3S(RS、GIS、GPS)技术的主要组成部分。遥感技术是指从远距离、高空,外层空间平台,利用可见光、红外、微波等仪器,利用摄影或扫描、信息感应、传输和处理,识别地面物质性质或运动状态的技术系统。

3.2 卫星遥感技术在林业中应用

RS是一种无损测试技术,其特点是快速、宏观、客观、大面积、无破坏性。除此之外,还能快速、实时的获取空间信息并进行分析。将其用在林业信息化中对森林病虫害进行监测研究,具有很多常规方法不可比拟的优越性。森林病虫害有很多种类,不同的森林病虫害危害部位各不相同。利用RS技术,可以根据在遥感数字图像上记录的光谱反射率的差异,对图像进行增强处理和模式识别,并通过专家系统和GIS的支持,监测森林病虫害。通过遥感监测技术可以大范围的实时性的监测虫害动态,并在特定的生态系统中监测有害生物灾变的动态,并进而了解受害区域的分布以及危害程度的发展趋势,从宏观层次制定有效科学的防治和管理措施。

4 结束语

3S技术中,RS能够迅速的获取大范围信息,GPS能够准确获取具体定位信息,GIS能对RS和GPS的信息迅速作出反应,并进行综合管理。“3S”技术的同步应用,不仅能减少没必要的资源消耗,还可以大大降生产成本,提高了林业生产率,逐步将林业粗放的经营方式变为精准经营,促进森林资源的信息化管理。

参考文献

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第3篇:遥感技术在林业中的应用范文

(第二林业监测规划院,乌兰浩特137400)

摘 要:文章对森林资源二类调查方法的研究现状及新技术的应用前景,进行了初步探讨。

关键词 :林业;二类调查:方法

中图分类号:S757.2

文献标识码:B

收稿日期:2015-05-25

作者简介:何岚(1969 -),女,内蒙古通辽市人,林业工程师.

森林是陆地生态系统的主体,是国家、民族最大的生存资本,是人类生存的根基。林业是生态文明建设的主战场,对建设美丽中国、实现中华民族永续发展将产生极为深远的影响。我国政府提出“到2020年森林面积比2005年增加4000万hm2、森林蓄积量增加13亿m3的双增目标。为实现这一伟大目标,要扎实开展植树造林,全面加强生态建设保护,着力改善生态状况,着力强化森林经营,进一步提高森林质量。

林业现代化的追求,要求森林资源调查工作要适应现代林业快速、全面、深入的特点。现代森林资源调查工作要有助于保护资源和环境、有助于实现“双增”目标、有助于森林分类经营、抚育补贴等林业工程的顺利施行,对树立我国森林资源可持续发展的良好国际形象具有重要意义。森林资源规划设计调查(以下简称二类调查)应用技术与方法的研究是林业基础工作,文章对其新技术应用进行了简要分析。

1 二类调查现状

目前,二类调查主要内容多为森林种类、分布等静态现状,很少涉及生态、演变等动态信息。对森林资源种类和分布的调查工作,经常采用的方法是:以遥感影响为工作底图,手工勾绘林班和小班,再转绘到地形图,最后绘制林业专题图。个别小班虽然采用PDA验证和调绘,但因人员、技术和设备等限制,PDA也仅发挥了gps的作用,没有真正把GPS、RS和GIS有机地结合起来,工作效率低。森林资源数据更新少则5a、多则10a、甚至15a才能重新更新一次,二类调查也基本上推倒重来,有的地方因行政区划发生变动,导致资源数据的不连续性和没有可比性,动态监测、绩效监测无法实现。当前,二类调查的主要内容已逐步转向生态建设和经营管理,相关的调查方法研究已成为关键问题。

2 二类调查方法

现在采用的二类调查方法多为详查,一般分为以下几个步骤。

2.1 踏查

对调查范围内的森林资源进行全面了解,在有代表性的地区选择地形变化较大,植被类型丰富的地段设置踏查路线,然后进行线路调查,对调查地区森林分布情况、气候、地形、植被、土壤及森林资源现状等一般情况进行全面概括的了解。

2.2 详查

详查即全面调查,是在踏查、林业区划之后,详细调查记录小班的土地种类、面积、权属、立地条件、林种、树种、区位、位置等情况的过程.是完成资源种类、分布和数量调查的最终步骤

分布面积的确定是调查工作的第一步 一般步骤为:①界定行政范围和施业区范围。②利用航片和卫片结合地形图,对整个调查区域进行林业经营单位区划。③在区划的林班内,根据小班区划条件进行小班的划分。④进行实地调查核实并修改小班界限。⑤利用网格纸、求积仪或GIS求算小班面积。

小班因子调查,常用经验法(目测)和抽样调查(实测)的方法。目测即调查员根据多年调查经验判断立地条件、树种组成、树高、郁闭度和单位蓄积等小班因子:实测多采用角规或样地等方法进行调查估算。

林相图、森林分布图和统计汇总表是调查最后的成果材料。根据小班因子调查表形成数据库文件,对数据库进行统计分析,根据需要形成各种形式的统计表,同时,绘制林相图和森林分布图等专题图。

2.3 统计报表

对于调查年度间隔期,采用统计报表的方式,以行政区为单位,记录森林资源年度变化情况,然后汇总,得到森林资源数据。这种方法对于时间短、区域小的地区是可行的。

3 现代调查技术

当前,在森林资源调查和信息管理上,已开始广泛应用“3S”技术,即遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)技术。遥感技术是其中的基础,地理信息系统起信息处理作用,全球定位系统用于空间定位。近年来,也有人把智能决策系统(IDSS)及专家系统(ES)合在一起,统称为“5S”技术。

GPS和RS用于获取点、面空间信息,GIS提供工作平台,用于空间数据存储、分析和处理,三者功能上互补。生产实践中,人们逐渐意识到将他们集成在一个统一的平台上,其优势才能得到充分发挥。

然而在实际应用中,“3S”集成则主要以GPS/GIS、RS/GIS,GIS/RS两两间的集成。更早期的二类调查往往是单独使用遥感技术,外业调绘,航(卫)片转绘、面积量算、利用现状图的编制均采用手工操作,导致调查过程繁琐、周期长、耗费大量人力物力及容易引入误差等缺点。GIS具有空间处理和分析数据的优势,他与遥感结合是发展的必然趋势。

在没有全球定位系统(GPS)前,遥感图像的几何校正和定位等必须通过地面控制点,进行大地测量才能确定,不但费时、费力,且当无地面控制点时就无法实现,严重影响了数据实时进入系统。全球定位系统的快速定位,为遥感数据实时进入GIS提供可能,促进“3S”的综合应用。

目前,“3S”技术仅仅停留在共同使用上,距离真正的集成还很远,“3S”技术如能从本质上实现一体化集成,不但可以克服一些技术难题,而且可以做到面积、蓄积等信息实时、快速、可信度高的收集、存储、管理和分析评价等,为系统管理提供全新的研究手段和创新平台。

4 二类调查方法研究

森林资源可持续利用及生物多样性保护成为林业研究领域的热点:退耕还林工程、天然林资源保护工程、京津风沙源治理工程、三北及长江流域等重点防护林体系建设工程、重点地区逮生丰产用材林基地建设工程等林业重点工程全面展开。集体林权制度改革深入推进。中央财政加大对林业补贴范围和力度,森林抚育补贴、林木良种补贴、造林补贴和湿地保护补助试点工作全面展开。森林资源管理进一步加强,持续推进森林可持续经营。然而,与其相关的二类调查方法研究却比较少,有必要在结合传统调查方法基础上进行深入研究,加大新技术和方法的引进。

4.1 新技术及理论的引入

许多林业调查设计单位针对“3S”技术在二类调查中的应用,做了大量的探索工作,取得了一定的进展。将“3S”技术引进到二类调查,既是二类调查方法发展的必然选择,也是“3S”技术的发展趋势之一。以其中的核心遥感技术为例,遥感技术从20世纪50年代诞生以来,取得了很大的发展和进步。分辨率不断提高、新的类型传感器不断涌现、地理信息系统和全球定位系统的结合,也使得其定位精度和处理数据的能力大大改善。在应用方面,正由土地利用、大范围植被面积以及生物量的估计向范围更小的环境及灾害监测、生长监测、碳汇林业等领域拓展。更小范围区域调查是遥感的发展方向之一,以遥感技术为核心的“3S”技术应用于二类调查.是“3S”技术发展的必然趋势。

除了“3S”技术,网络技术、数学建模技术、灰色理论、模糊数学等,都应该结合实际工作引进到二类调查研究中来,以促进森林资源二类调查方法的现代化。

4.2 抽样调查方法和新技术的结合

利用“3S”等高新技术对森林资源进行快速、精确的定位和量化,然后利用抽样调查方法进行验证和精度控制,快速高效的实施森林资源动态监测。“3S”技术为二类调查提供速度和规模支持,抽样调查为二类调查提供深度和精细保证。二者结合可以实现低成本、高速度、可对比、精细化的二类调查目标。

第4篇:遥感技术在林业中的应用范文

【关键词】林业 ;信息系统 ;3S技术

随着经济技术的发展,我国的科学技术得到了不断地完善,我国对林业发展中的森林资源以及环境监测问题也越来越重视,以3S技术在我国林业信息系统的设计中的应用最为突出和广泛。人们将计算机技术和林业生产这两种原本毫无联系的个体通过科学的手段合理地结合起来,在森林资源的动态监测、灾害检测、森林资源管理等方面最终达到了生产效率的提高和管理技术的科学化,放林业工作人员的相关工作,建设不必要的损失等目的。通过对3S技术的不断发展和完善来逐步建立并完善林业信息系统的建设和管理。

1.3S技术在林业信息系统设计中的运用

森林业作为生态建设的基础产业,它的发展和生态环境的保护是人们所关注的,而传统的林业管理手段已经慢慢开始遭到人们的摈弃,为了适应林业的现代化发展和管理技术的科学化的需求,科学、高效的新技术的运用必将取代林业传统的管理技术。林业信息系统就是指将信息技术、计算机网络技术、定位技术等相结合的情况下进行林业生产和管理等工作。那么什么是3S技术呢?3S技术就是RS、GIS、GPS这三种技术的总称,即遥感技术、地理信息技术、全球定位系统技术。将3S技术在林业信息系统设计中的运用通过科学、系统性的技术不仅提高了林业生产部门的管理决策能力和相关的生产效率,同时也加速了可持续发展的步伐。

2.传统林业信息系统的不足

由于一些基础县、乡级林业部门以及一些落后的地区资金短缺、信息不畅、资源量不充足等问题导致了他们没有足够的资金去购置一些新型的技术和设备,设备的老化以及投入渠道等方面存在一定的问题无法满足信息系统的一些日常的工作,信息系统对多种数据的处理效果不是很好,使得一些信息系统的开发存在一定的难度。一些基础的林业部门无法拥有遥感技术以及应影像图的制作技术,如果他们想使用相关的数据或者是制图只能通过上级部门才能够得到相应的数据,只能进行较为基本的土建图例的处理,不能实现对其他的一些林业图的处理,因此需要耗费大量的人力和无论才能完成相应的绘制工作,甚至有些图像无法进行绘制。甚至一些林业部门即使配置了这些设备由于无法拥有相应会操作的专业人才、3S技术的应用基础薄弱等种种原因也不能合理地去应用这些设备,导致设备的闲置和资源的浪费,使得在林业信息系统的管理和运营中缺少必要的人力和物力。其次,一些林业部门对这些技术和设备不能进行合理的运用,即使配备了足够的设备也只是利用了他们其中的一两种功能,使得资源不能得到很好的利用。以上了这些原因导致了林业信息系统的开发不全、使用不当,不能很好地适应和发展林业信息系统,从而影响了林业信息系统的整体发展和建设。

3.3S技术的林业信息系统构建

3S技术在林业信息系统设计中的运用是通过计算机信息技术、遥感技术、地理信息以及定位系统技术等为了满足林业部门的管理的同时预防森林火灾等灾情的发生,为林业工作者以及林权者对于相关森系资源的查询和检测提供了方便。3S技术的林业信息系统包括森林资源动态检测系统、森林险情检测系统、森林资源管理系统等方面。通过3S技术的运用能够及时掌握森林资源的空间信息的变化,比如信息的调查和统计等信息通过该技术的信息存储、信息分析、信息传输到CIS数据处理中心等一系列的处理,同时能够检测和分析森林数量、森林内各自资源的分布等数据,对森林资源进行相关的管理做出相应的生产规划和合理的资源开发。

另外在森林中时时处处都可能会发生险情,因此对这些债券的动态检测也必不可少,比如在火灾、洪灾、水土流失等灾情的发生时,能够全天候地检测这些森林险情的发生,并将这些信息通过一定的技术快速、高效的向人们发生相关的信息,可以及时做好相关的预警工作,让人们能够及时了解灾情,通过全球定位系统这一先进的技术方便人们及时查找出发生灾情的相对于的地理坐标,采取相应的措施,减少资产的损失。在森林发生灾情做出预警。预测和分析工作的同时能够帮助工作人员完成森林调查和一些管理的勘测工作。全球定位系统技术的运用克服了人们对森林进行常规测量的难度问题,能够准确地测定出森林的位置、面积并且制作出精确的分布图,为林业工作者带来了一定的便利。其次,能够结合相关的资源信息对森林的经营做一定的规划,对于一些问题能够设立相关的措施,辅助人们对森林的建设做出正确、高效的决策。

4.结论

随着我国现如今科学技术和信息技术的快速发展,林业信息系统中3S技术的运用使得森林业生产的相关管理越来越完善,然而在3S技术的实际运用中还存在着种种困难,只有克服3S技术在林业建设中的实际运用问题,才能更好地发展林业业务以及管理,并且为生态环境的检测提供更加方便的服务,从而进一步地来提高我国林业在生产管理等方面的效率。因此,在我国林业信息系统的建设和发展中,要结合实际,合理、充分地使用相关的科学技术来不断提高我国林业的业务,合理的开发我们的森林资源,从而实现我们的经济又好、又快地发展。

参考文献

[1]毛金涛.林业调查规划设计中3S技术的应用[J].农业与技术,2016,36(8):181-181.

[2]胡新玥,李宏楠,李晓建.林业信息系统设计中运用的3S技术[J].农业与技术,2016,36(8):177-177.

[3]王孝宗.浅谈3S技术在林业产业规划设计中的实际应用[J].西昌学院学报:自然科学版,2014,28(1):16-18.

第5篇:遥感技术在林业中的应用范文

    遥感(RS,RemoteSensing),是一种通过遥感器一类对电磁波敏感的仪器,在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物,获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。在林业中,遥感技术有着不可忽视的作用,由于森林资源分布地域广大,因此想要通过人为探明必然会花费较多资源,而遥感技术就在这一环节在一定程度上取代相应人力,实现远距离识别。GPS、GIS以及RS三大技术,在林业中统称为“3S技术”,除此以外,一直作为此类技术支持的还包括相应各类软硬件技术,包括计算机应用以及无线网络技术、数据库技术等,并且随着技术应用的不断深入,数据挖掘技术以及云计算等方面的技术也参与到整个应用体系中来。数据挖掘能够帮助林业资源管理人员发现一些相对隐蔽的资源,帮助发展林业经济,并且在提升数据访问速度方面一直起着积极意义。此外,云计算也是另一个新兴应用技术,通过网络将我国林业管理资源以及相应的节点相联结,通过云技术共享数据以及运算能力,不仅仅对于整个系统素质的提升大有裨益,对于从整体上掌握我国林业发展,深入挖掘可以利用的资源等方面同样有着推动作用。

    林业曾经作为我国社会发展的支柱型资源,也正因为如此,才会使林业长期处于计划经济的控制下,林业发展总体而言相对滞后,甚至是对森林资产的清查手段都还包含有很大比例的人力清查成分。因此信息技术在林业中的介入至关重要,从整体上看,信息产业对于林业的推动作用目前聚集在如下几个方面:

    1、对林业资源的动态监控。林业资源包括林地以及其上的所有资产,这其中既包括土地资产,也包括在土地上生长和生活的各种动植物,既包括野生也包括人工养殖,除此以外,还包括一些景观,也都属于林业资源。想要对如此种类繁多错综复杂的资源进行有效的管理和控制,并不是一件容易的事情。使用GPS和GIS,在数据库技术的基础上建立起林业资源管理体系,是相对有效的管理手段。对于这种管理系统而言,其重要的改进作用在于描绘出整个林业体系的数据特征,并且可以利用数据挖掘技术发现更为隐蔽的,容易被忽视掉的自然资源。对于林业资产清查工作而言,更为完备的数据描述,有助于减轻每一次清查的工作量。

    2、对林业灾害的监控。通过RS技术,能够有效对林业中不同寻常的状况及时发现,尤其是对于火灾以及病虫害的及时发现而言作用重大。RS技术能够有效侦测到与常规林地不同的波长,从而进行报警。RS技术同样需要庞大的数据库支持,需要对常规的森林状态波长进行获取和综合分析,并以此作为对照依据进行判断并作出告警,而后通过GIS和GPS综合系统对出现状况的林区进行定位。这样构成的系统能够及时发现林地上发生的状况,对于无法由专业人员进行例行检查的大片林地,此种方法对于防范火灾和病虫害意义重大。

第6篇:遥感技术在林业中的应用范文

[关键词]GIS 林业 调查 前景

中图分类号:F35 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0257-01

随着当今社会信息技术的不断发展,林业部门中也逐渐将信息技术引入了其中,且林业信息化程度在不断加深加强,信息技术的利用程度还关系到林业工作的全面发展。而林业调查是林业工作的重要内容,传统的调查方法已经无法跟上时代的步伐,也不能满足林业发展的需求。所以,必须借助持续的技术创新发展,更好的为林业调查服务,在这样一种背景下,GIS得到了越来越多的应用。

1.GIS技术简介

GIS的中文名字是地理信息系统,是一种借助计算机相关设备可以实现地球部分区域地理分布数据的采集、存储以及分析等功能的特殊空间信息系统。GIS这门学科综合性强,它将一些地图学、地理学和计算机信息科学知识融入了其中,在多个行业领域得到了运用,还能处理和分析空间信息,还能有效的集成地图视觉化效果、地理分析功能以及数据库操作,以便更好的开展数据分析与管理。

GIS在林业调查中发挥了十分重要的作用。首先,GIS技术的使用,更好的促进了林业工作朝着科学化方向发展。并且通过全面收集与分析空间数据的属性,突破了传统数据分析的单一性限制,分析结果更加合理、更加有效,也有助于制定更好科学的决策方案。利用此技术还能实时的管理林业资源中的属性数据与空间数据,一旦森林资源因为其他因素出现了变化,系统就会立即更多资源数据,更好的帮助林业工作人员准确的掌握实际情况,最终进行有效的决策。其次,可以提升林业调查的工作效率。若是采用传统的手工绘制方式,一个乡镇级别的地形林相图可能就需要花费30天的时间,且比较容易发生人为失误方面的误差,而当使用这种技术时,就只要3天的时间,工作效率提升了十倍,有效缩短了制图时间,节省了人财物的投入。再有,我们可以借助此系统中的功能模块,更科学的统计分析与查询所搜集到的各种数据信息,通过将之跟实际数据进行对比,能够将原有数据的局限性和问题找出来,做到及时有效的修正,确保了相关数据的全面性、准确性和真实性。

2.GIS在林业调查中的应用

2.1 运用在森林资源的监控和清查中

经济的快速发展,使得很多森林用地被破坏,使得国内的森林资源覆盖率大大降低,国内水土资源的流失问题越来越严重,土地荒漠化程度问题日渐凸显。所以,怎样在发展经济的基础上,确保森林资源的均衡性,防止出现水土流失就成为了现阶段的一个重要问题。地理信息系统具有遥感技术的功能,可利用卫星对森林资源进行大面积的清查和监控。其主要做法是利用GIS将森林类信息转化为具体数据,保存到计算机之中,再利用计算机制成图从而对森林资源进行有效的比Γ通过其比对得到森林资源的变化情况,及时监察,在GIS中报告,对资源的增减走向也会进行有效的评价。

2.2 制定森林经营决策方案

GIS借助其拥有的数据库和数据管理功能等,可以很方便地在空间、属性数据的基础上建立生长、预测、经营、决策模型。通过对各种经营过程进行模拟、比较和评价,选择出最优经营方案,并形成综合或专题报告输出供决策者参考。1990年伊藤达夫利用GIS制定森林经营开发方案,应用后取得了满意效果。

2.3 林业制图

制图是一项技艺性强且工作量极大的工作,但GIS提供的制图功能使制图工作变得轻松自如。在制作植被分布图时,GIS把地图的信息源根据海拔、坡向、坡位、坡度、土壤类型、年降雨量等分成不同的“层”,使每一层与一定立地上的植被相联系,从而简化、连贯了植被成图工作。WINGIS将地图分为点状图、线状图、面状图、等值线图等四大类,利用其图形作模块,通过图形的组合、叠加、复合,实现地图的拼接、剪裁、缩放等各种功能,从而制作用户所需的各种复杂的专题图。GIS在日本林业上的应用,其主要功能就是森林资源数据管理、分析与各种地图、图形的处理等。

2.4 遥感技术

当前,GIS中的遥感技术在林业发展中发挥了不可替代的作用,尤其在预防森林火灾中遥感技术起到了重要作用,并取得了丰硕的成果。遥感图像通过卫星进行传递,其色彩丰富、定位精准、效果逼真,能及时发现火情,对林业发展具有重要作用;GIS利用卫星观察大面积森林的红外波段的光谱可判断这片森林是否能健康、有无虫害等。

3.GIS在林业调查中的前景

3.1 森林资源的信息管理

GIS具有强大的信息管理系统。我国国土面积巨大,土地类型众多,土壤种类多。因此各地、各林业、各地森林面积,植物种类、森林占地面积、植被年龄等数据过去只能从纸质数据库中进行查找,纸质化档案保存不完整且容易缺失。利用地理信息系统不仅可以做到动态监控和管理,还可以更直观、更方便的把握林业资源的分布情况。

3.2 林业分类功能

利用现代地理信息系统,可以对现有林业种类分类,具体来说,就是按照横向到边、纵向到底的原则,大到按照农林的归属地、权限管理部门,小到林内的资源种类等进行条块分割,数据标识,信息共享。运用地理信息系统,将文字叙述为数字信息,分门别类形成科学、高效的信息集成体系,客观真实反映现状,为今后的经营和发展提供最根本和直接的科学依据。

3.3 森林限额采伐管理

应用地理信息系统,可以清楚地把握各地、各林业局及林场,乃至各林场、小班的森林资源状况。下达森林采伐限额指标可做到有的放矢。同时,可以确定各小班的森林经营措施,实现以小班为单位的动态经营管理。

3.4 林业用地信息管理

我国林业用地所占比例很大,可开发利用的潜力也很大。为促进林业用地的管理进一步合理开展,可利用地理信息系统,做到有效地管理林业部门的土地资源,实现对林业用地的权属利用情况及开发前景动态管理。

3.5 森林病虫害检测及控制应用

地理信息系统,可以实现对森林病害、虫害、鼠害发生规律、分布状况及控制程度动态监测及跟踪管理,能够克服工作的盲目性和被动性,做到心中有数,防治工作及时。

3.6 森林防火监测及动态管理

运用地理信息系统还可以对林业安全防火系统进行全面、准确地动态监测和警报。众所周知,火患是林业第一天敌,为此,大量科研技术人才一直至力于这方面的研究。20世纪90年代初,我国研制出了第一个“林火管理”地理信息系统并逐步改进。21世纪,各地州市都在林防火的事前、事中控制上各出奇招。随着林业GIS信息管理系统的技术越来越完善和成熟,随着地理信息系统推广和运用,必将大大提高林业安全管理水平,并产生巨大社会效益和经济效益。

综上所述,在国内现阶段的林业调查工程中,GIS系统的应用尚处于初级阶段,很多技术难题没有得到彻底的解决,特别是在GIS系统的构建方面,对于功能模版及各系统的完善也是必不可少的。随着GIS系统的不断创新与发展,其在林业调查工程中的应用前景更为广阔,也是选取最为经济、合理林业调查工程方案的关键,必须引起相关单位和技术人员的高度重视。

参考文献

[1] 董云富,姚伟峰,朱相雄.浅析在林业调查中的应用与前景[J].安徽农学通报,2009,15(21):173~174.

[2] 郑君,杨丝涵,冯仲科.基于的新型林业调查系统设计[J].林业调查规划,2013,38(3):12~15.

[3] 山晓燕.浅论技术在林业工作中的应用[J].内蒙古林业调查设计,2012,35(1):65~66,74.

[4] 刘有胜.技术在县级林业工作中的应用[J].科技风,2014:110.

第7篇:遥感技术在林业中的应用范文

【关键词】农业资源与环境遥感课程教学改革

【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)09-0016-02

一、引言

遥感技术是环境、城市、农业、林业、海洋、地质、气象、军事等探测研究的新手段,应用越来越广泛,在许多高校相关专业学习中也受到了越来越多的重视。随着高光谱遥感、微波遥感、高分辨率影像,以及3S集成技术的应用,遥感技术得到更加深入、全面的应用和发展。遥感课程是新疆农业大学农业资源与环境专业本科生的专业选修课,拟通过该课程的学习,使学生系统全面地了解遥感技术的基本理论、技术体系、原理方法,以及图像分析处理和解译的知识,并且能利用遥感技术解决专业领域相关问题的能力。农业资源与环境专业遥感课程的开设具有非常重要的作用。

二、农业资源与环境专业开设遥感课程的必要性

农业资源与环境专业的本科生主要学习农业资源的管理及利用、农业环境保护、农业生态、资源信息技术等方面的基本理论和基本知识,要求具备农业资源调查与规划、环境监测与评价、气象观测、计算机技术等方面的能力,同时具有对农业资源和环境进行信息化管理等方面的能力。毕业后能在农业、国土、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、农业资源遥感与信息技术的科研、管理等工作。因此,要求该专业学生掌握基本的土地规划与制图、资源信息管理等方面的技术。这些都要求学生能有效的利用遥感技术方法,掌握遥感的基本技能,这也使得农业资源与环境专业开设遥感课程非常必要。

三、农业资源与环境专业遥感课程存在的问题及特点

(一)课程部分内容抽象难懂,学生专业知识储备不足

遥感课程中遥感原理章节要求学生掌握遥感的物理基础,包括地物的电磁波特性、电磁辐射与地物波谱的基本概念与性质、遥感成像原理等,涉及许多抽象的理论知识及相关定理、概念。一般要求在学习遥感课程前,具备测量学、地图学、计算机技术和相关的专业知识,而农业资源与环境专业本科生没有相关的知识储备,对许多遥感课程涉及的重要知识内容仅限于高中的地理、物理知识水平上,对计算机的掌握能力也仅限于一般的应用,这就使得在理论教学上,需要重新制定适合其能力水平的教学内容。

(二)教学方法单一,缺乏多样的教学手段

现在许多高校开设的遥感课程,仍以教师课堂讲授为主,学生被动的接收,参与度不高。这就需要改革教学手段,采取多样化的教学方式,组织小组讨论,案例分析,更有效的利用多媒体技术和网络。另一方面,高校本科生很少参加老师的项目,科研工作仍以研究生为主,调动本科生参与到教师的科研项目中,可以促进其快速的了解遥感在专业领域的应用,提高学生学习的积极性。

(三)重视度不够

农业资源与环境专业本科生在培养模式上,往往更注重农业资源的管理及利用、农业环境保护、农业生态等理论知识的学习,对配套的相应技术方法的掌握不重视;同时与本专业教师对遥感技术的掌握及重视程度也密切相关。在实习环节不设计相应的实习,要想单一的从一门遥感课程的学习中获取所需的本领面临很大困难。

四、课程简介

该课程理论课30个学时,实验上机10个学时,共计40学时。教学目标要求掌握遥感的概念、遥感的原理与方法、遥感的技术系统;熟悉遥感数据的特征和应用、不同卫星遥感数据及其影像信息提取的方法;了解遥感信息的应用以及3S(GIS,RS,GPS)技术的集成应用。教学方法以课堂讲授、讨论、案例分析相结合,并辅以实验课上机操作。考核方法为平时出勤、课堂表现、实验成绩、作业、参加讨论次数占30%;期末考试70%,考试形式为闭卷笔试。

五、教学内容、方法及考核形式的改革

(一)教学内容改革

一般农业院校农业资源与环境专业开设的遥感课程,在内容上主要包括电磁辐射及物体的波谱特性、彩色基本原理、遥感技术系统、摄影成像、扫描成像、卫星遥感及其影像、遥感图像的分析解译、遥感数字图像处理、遥感技术的应用、高光谱遥感与微波遥感,以及地理信息系统与3S技术等内容。部分章节内容较深奥,对于农业资源与环境专业学生来说,缺乏前期的专业知识储备,理解掌握困难,而且在实际中的应用性较小。因此,本人在实际教学中将该课程内容进行了整合,弱化了彩色基本原理、摄影成像、扫描成像等部分内容的学习,主要突出遥感应用部分的知识讲解,尤其是遥感技术在农业资源与环境领域的应用方面,更是增加了许多相应的实例,以案例的形式进行深入的讲解,加深学生对遥感在本专业应用的理解。把3S技术集成应用章节也做为重点,使得教学内容更加具有前沿性。另外在实验上机环节,将重点放在遥感技术的应用方面,以求更好地激发学生的学习积极性。

(二)教学方法与方式改革

在理论教学环节将传统的板书与先进的多媒体技术以及网络教学相结合,加深学生对相关概念、公式的理解,同时也提高学生兴趣,增加互动。在实验上机环节的教学过程中,有效的利用有限的上机时间,将重点放在遥感技术的应用案例分析上。提倡学生利用课余时间自学遥感常用软件的基本操作,在课堂上不把遥感软件的基本操作作为重点讲述内容。其次,要多采用引导、启发的方式,进行小组讨论,让学生参与到课堂的互动教学过程,活跃课堂气氛。

(三)考核方式改革

在考核方式上,考核方法为平时出勤、课堂表现、实验成绩、作业、参加讨论次数等平时成绩占30%,期末闭卷笔试占70%。平时成绩主要根据课堂上参加小组讨论做汇报的情况,实验上机部分的课程作业为主。在实验课的学习中,要求以遥感技术在农业资源与环境领域的某一方面的应用为内容,完成一份详实的实验报告。期末考试在考试内容上作出调整,不要求学生死记硬背深奥的概念,不设计相关复杂的计算题目,引导学生以理解为主,根据专业背景增加学生对遥感的应用及发展趋势的掌握。

六、总结

农业资源与环境专业的本科生在培养过程中要求掌握农业资源调查与规划、环境监测与评价、气象观测、计算机技术等方面的能力,要具有对农业资源和环境进行信息化管理等方面的能力。要求其必须掌握遥感的基本技能,在毕业走上工作岗位后能利用遥感技术开展土地规划与制图、资源信息管理等方面工作。因此,培养单位要重视遥感课程的教学,使其通过该门课程的学习,具备一定的遥感专业技能,更好的服务于农业资源与与环境专业领域的各项研究和管理工作。

参考文献: 

[1]潘竟虎,赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工高教研究,2008,01:118-120. 

[2]奚秀梅,贺凌云.遥感课程实验教学改革与设计[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2010,03:110-111. 

[3]马丹.农业院校遥感课程的教学改革[J].教育教学论坛,2013,09:59-61. 

第8篇:遥感技术在林业中的应用范文

关键词:摄影测量;遥感技术;现状;发展

一、摄影测量与遥感技术概述

1、分析摄影测量和遥感科技可以发现,该技术在最近的几十年间有了非常大的变化,从最初的单一范围目前已经发展到多个行业之中,比如市政项目以及林业和海洋等等。它的存在和发展为国家的经济发展以及社会的稳定贡献着非常显著的力量。对于摄影测量来讲,它最初从属于模拟摄影,从1970年之后其开始单独出现,最近几年其开始融入到数字摄影范畴之中,摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。

2、对于遥感技术来讲,它有三个大的构成要素,即地基系统以及空基系统和研究技术支持系统。通过多种遥感设备来获取地面信息,经过对信息的搜集以及辨别来判定物体。该技术的优点非常多,比如其信息获取的范围非常宽,而且获取资料的速率很快,所需的时间不长。除此之外,所受的限制要素不是很多,获取信息的方法非常多,获取的信息量也很大。

二、摄影测量与遥感技术发展现状

1、摄影测量技术的发展现状分析

现阶段,摄影测量技术中轻小型低空遥感平台得到了广泛的应用。由于其方便、灵活性强、经济性强的特点,低空遥感平台对航空遥感手段起到了很好的补充作用,其主要功能是对比例尺测图进行放大,形成高精度的城市三维模型,为各种工程项目的建设提供地理信息依据。通过高分辨率的卫星遥感影像技术的应用,多线阵推扫成像方式得到广泛应用,立体模型的构造方式也不断呈现出多样化,极大地提高了摄影测量技术的精确度。随着影像技术的不断进步,航空数码相机得到了推广,大比例尺地理空间数据信息的获取离不开该技术的支持。

随着技术的发展,新一代的数字摄影测量处理平台也不断得到应用,解决了我国摄影测量数据处理中单机模式的弊端,使得数据处理速度不断提高。随着对地观测数据处理平台不断走向智能化和现代化,救灾中的信息处理更加高效化。随着摄影测量技术的不断进步,机载激光雷达技术得到了推广。通过发射激光的方式,对测量目标进行准确定位,并分析测量目标的距离以及表面特性。通过机载激光雷达的使用,树林、建筑等障碍物的干扰不断被排除,直接获得高精度的地面三维坐标数据。

2、遥感技术的发展现状

2.1 通过将高空间分辨率测图卫星的使用,对地观测卫星能够实现高精度导航、定位功能,对于提高地形测量的精确度有着重要意义,对于促进测绘技术的发展起到了重要的推动作用。

2.2 随着技术的发展,将小卫星编队飞行和小卫星星座与遥感技术相结合,致力于地球科学的发展。小卫星星座具有灵活性高、分辨率高、更新方式快的特点,逐渐成为了提高测绘质量的重要补充手段。随着小卫星星座技术的完善,遥感技术在农业、林业、土地资源测绘等方面的应用更加广泛。

2.3 随着技术的进步,智能传感器技术也必然日臻完善,对于其应用前景的预测十分可观。

三、摄影测量和遥感技术的发展

1、多维度、多源目标影像的综合应用

获取目标信息的遥感设备、航摄相机(包括数字相机)性能的不断提高,航摄、遥感影像会达到更高分辨率、更多波段数,使得目标的影像质量进一步提升。近景摄影将在工程测量、变形测量等方面得到更多的应用。航空摄影将全面应用于大比例尺地理信息的采集。航天摄影(遥感)也将广泛地用于中小比例尺地理信息的获取和更新。多源遥感信息数据融合技术被普遍采用,来自各种系统的影像信息丰富多彩、互为补充。

2、无人机低空遥感测绘技术日趋成熟

无人机遥感技术发展快,最大的优势是反应速度快、效率高、操作简单、场地要求灵活、环境要求不是很苛刻等,已广泛的应用于测绘生产当中,尤其是的自然灾害的应急处理工作中,起到不可替代的作用。一架典型的无人机由飞行器、控制站、起飞发射、回收装置及检测系统等组成,无人机与航空模型的区别在于无人机通常具备自动驾驶功能,其要按设定好的航线进行飞行,有专门的飞控装置。无人机技术的发展影响着整个无人机测绘的发展,近几年,很多测绘单位都已经掌握了无人机的生产技术,可以自行生产无人机,这样大大的减少了生产成本,而且无人机控制技术也日趋成熟。

3、3S技术的高度集成

3S技术GPS、GIS、RS,虽然三者相互结合,但是就测绘与地理信息行业来说,尤其对于摄影测量本身来说,其和GPS、GIS的一体化发展还是最近些年才付诸于实际,例如GPS/IMU配合数字摄影机进行摄影测量工作,可以大大的提高外业航摄的效率和精确度。目前的GIS软件及摄影测量软件业在很大程度上进行了结合,已经有部分GIS软件开始在其模块中加入摄影测量与遥感数据处理的功能,直接用于摄影测量与遥感数据的获取及处理,满足GIS系统数据跟新的要求,不再像以前一样,通过摄影测量与遥感系统获取数据,然后数据转换,再到GIS系统里录入编辑数据。简化了这个繁琐的过程,方便与用户使用系统。

4、高分辨率遥感卫星影像的应用

从生产成本来说,通过传统的数字化测图方法生产测绘数据成本肯定是最高的,效率也是最低的,采用摄影测量的方法,是现在测绘行业中生产数字化测绘产品的首选方法。然而遥感传感器也具备和数字摄影机一样的功能,也可以获取地面的数字影像,甚至立体影像、多光谱影像。那么遥感影像也可以用于生产数字测绘产品,关键问题在于遥感影像的分辨率问题,遥感影像分辨率能否满足测图要求。对于中小比例尺的地形图,使用遥感影像测图完全能满足测图要求。

高分辨率对地观测卫星可以划分为军用和民用两类用途,而且二者都有广阔的应用市场。军用遥感卫星大部分是属于高分辨率对地观测卫星,但是其中也有少数是选择较高的运行轨道,从而使得卫星的空间分辨率有所减弱。和军用遥感卫星相比而言,民用遥感卫星则主要在多光谱成像,这样可以更有效的实现地面的特征,但是它的分辨率是不一样的,所以说它的总体水平普遍在军用卫星之下。在军用高分辨率光学成像遥感卫星领域,美国锁眼12号卫星最为突出。它采用了大面阵探测器、大型反射望远镜系统、数字成像系统、自适应光学成像技术、实时图像传输技术等,镜头口径3m,焦距27m,分辨率达0.1m。可见厘米级精度的遥感卫星数据获取已经不再是技术问题,能否商业化应用只是时间问题。

结束语

综上所述,随着时代的发展,此时我国的摄影测量和遥感科技已经步入了全新的发展时期,也就是信息化的发展时期。摄影测量与遥感技术的进步,提高了我国地质测绘、资源勘查、土地资源测量等工作的效率和质量,促进了我国经济的发展。现阶段,摄影测量与遥感技术更应该借助科技的东风不断走向智能化、现代化、数字化和高精度化。

参考文献

[1]摄影测量与遥感学[J].测绘文摘,2011(01).

[2]胡骏红.摄影测量与遥感的发展趋势评述[J].地理信息世界,2011(02).

第9篇:遥感技术在林业中的应用范文

关键词: GIS; 森林资源; 监测; 管理

一、地理信息系统的概念和特点

地理信息系统, 即GIS( Geog raphic Information Sy stem) , 是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科, 是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科, 它以地理空间数据库为研究对象, 在计算机软件和硬件支持下, 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, 以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。

地理信息系统( GIS) 特点是能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来, 并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、I nternet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体, 利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据, 且可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户, 便于工程管理者对项目的分析管理、规划设计、检查验收等提供决策依据。

二、利用GIS技术对森林资源检测及管理管理

由于森林资源与生态环境具有功能上的多样性、形成周期的长期性、状态的动态性、森林成熟的不确定性、分布的广域性及空间结构性 ,使人类对森林的作用和功能的认识与研究处于简单、肤浅和初级的阶段和水平。长期以来,我国的森林资源经营管理都处于比较粗放的水平。常规的森林资源监测,从资源清查到数据整理成册,最后制定经营方案,需要的时间长,造成经营方案和现实情况不相符,这种滞后现象势必出现管理方案的不合理,甚至无法接受。利用GIS 就可以很好解决这一问题,及时掌握森林资源及有关因子的空间时序的变化特征,从而对症下药。目前GIS 在林业上的应用主要有如下的几个方面。

1、森林资源清查及各类林业专题图的编制

其具体内容包括森林资源清查和数据管理、制定森林经营决策方案、林业制图。通过“二类调查”获取森林资源数据,如小班档案及林相图等林业用图,以往这些工作要花费大量的时间、人力和财力才能完成,并且图面材料和小班数据库资料是分离的, 难以长期有效地重复利用。GIS 强大的空间数据分析和制图功能简化了林业专题图的制图工作,其经过收集整理、制图信息数字化,建立坐标投影和拓扑关系,编辑修改, 建立图形与属性的关联,最终完成多种林业专题图的编制, 达到了一次投人、多次产出的效果。它不仅可以为用户输出全要素森林资源信息图,而且可以根据用户需要分层输出各种专题图, 并且易于查询、更新和保存。这在林业生产实践中已有广泛的应用,如专题图绘制、统计计算、分析等工作,创造了良好的经济效益和社会效益。

2、森林资源基础信息管理与监测

其具体内容包括林业土地利用变化监测与管理、用于分析林分、树种、林种、蓄积等因子的空间分布、森林资源动态管理、林权、林种结构调整、龄组结构调整。森林的面积、蓄积、类型、林种、树种的结构和分布及变动情况等森林资源信息,过去只能从森林资源档案中的文字表格上了解情况,缺乏直观的空间数据反映,难以分析变化的空间分布规律, GIS 空间数据管理和分析功能弥补了这一不足,它以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、检索查询,做到了图上动态管理和监测,并以多种方式输出决策所需的地理空间信息,应用资源数据的图形与数据库结合查询,分析了森林资源变化,并通过相关分析研究这种变化的空间分布规律以及对林业生产未来发展的影响,森林资源监测是为了迅速准确地预测森林资源的发展趋势,分析森林的分布、生长和发育,更真实、更直观地把握森林资源的状况及变化。

3、森林经营与林业工程规划管理

其具体内容包括采伐、抚育间伐、造林规划、速生丰产林、基地培育、封山育林等。GIS 借助其建立的数字地面模型, 结合土壤、气象和自然经济调查因子, 可以实现地形与造林类型的配准、叠置,直观逼真地显示地形地貌和造林现状, 反映造林后的林地空间分布。可以直接在图上进行林种改造等营林设计和规划工作,为林业规划、管理和决策提供科学依据。通过分析显示森林资源保护和开发利用适宜性图,然后通过空间迭代分析来获取森林资源的最优持续利用规划方案, 在时间和空间上有效地经营利用森林资源,为采取有效的造林工程措施提供了依据。

4、利用GIS对森林病虫害综合防治监测

地理信息系统应用于害虫综合治理领域,可为害虫综合治理研究提供新的途径和方法,在害虫综合治理领域,利用GIS并结合生物地理统计学可以进行害虫空间分布、空间相关分析、害虫发生动态的时空模拟和大尺度数据库管理等功能,其应用潜力十分巨大。在森林病虫害监测及控制领域,应用GIS 可以实现对森林病害、虫害发生规律、分布状况及控制程度动态监测及跟踪管理,能够克服工作的盲目性和被动性,做到心中有数,防治工作及时。

5、利用GIS技术对林火监测及预测预报

其具体内容包括林火信息管理、林火扑救指挥和实时监测、林火的预测预报、林火设施的布局分析等。利用GIS 技术可进行林区信息管理, 防火点建设规划, 提供林火扑救辅助决策,较大程度提高了灭火效率, 减少经济损失同时比较准确评估由火灾造成的经济损失。实现了火点智能定位、火场信息查询、辅助决策指挥和历史档案查询与分析,促进了森林防火辅助决策指挥的技术革新。

6、GIS技术对林业其它方面的监测

可以应用卫星图像、航空照片等遥感数据和统计数据快捷准确地显示森林景观的动态变化,同时根据现有数据建立数学模型从而能在决策前而不是实施后显示出不同管理措施和经营方案的效果,预测灾害因子对森林景观的影响,为管理者提供决策方案。此外, GIS 还将会在野生动物管理、林区综合开发管理、林政管理、林区人口管理及林区建设管理方面发挥难以估量的作用 。

结束语

资源和环境是人类赖以生存发展的物质基础,随着国民经济的迅速发展,对资源和环境的需求越来越高,用高新技术加强森林资源管理已经成为迫切的需要。在协调经济发展和环境保护上,在保持区域可持续发展等重要问题上,GIS 系统已成为不可缺少的支撑技术,应用前景极其广阔,有着深远的社会效益和巨大的经济效益 。

参考文献:

[1] 张美青, 徐冠华. 华北地区森林动态监测专家系统的研究[ A] . 再生资源遥感研究[ C] . 中国林业出版社, 1990, 157- 162.