淺議森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)對環(huán)境保護(hù)的作用

劉紅旗

（龍口市自然資源和規(guī)劃局，山東龍口 265700）

雖然當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，但是在很長一段時間內(nèi)，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式與環(huán)境保護(hù)要求相悖，對環(huán)境造成較大負(fù)擔(dān)。為切實踐行環(huán)境保護(hù)要求，須在環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)上強(qiáng)化對森林資源的調(diào)查監(jiān)測，確保森林資源不被破壞。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國森林監(jiān)測范圍不斷擴(kuò)展，很多信息化技術(shù)手段被引入森林資源調(diào)查監(jiān)測，有利于復(fù)雜環(huán)境下開展森林資源調(diào)查監(jiān)測工作，為環(huán)境保護(hù)工作奠定良好基礎(chǔ)[1]。

1 森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)

1.1 目測調(diào)查技術(shù)

目測調(diào)查技術(shù)是一種比較傳統(tǒng)的森林調(diào)查技術(shù)，主要依靠調(diào)查人員觀測經(jīng)驗開展調(diào)查工作，使用儀器簡單。在目測調(diào)查工作開展中，可對林木分布情況進(jìn)行分析，對特定地段林木生長指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測、評估與調(diào)查。但調(diào)查人員需具備專業(yè)的林業(yè)知識，了解不同林木生長規(guī)律和生長結(jié)構(gòu)等[2]。

1.2 抽樣調(diào)查技術(shù)

抽樣調(diào)查技術(shù)也是森林資源調(diào)查監(jiān)測中應(yīng)用較多的技術(shù)手段，實際應(yīng)用時可以針對范圍較大的林區(qū)進(jìn)行抽樣調(diào)查，按照統(tǒng)計學(xué)的原理劃分森林單元，隨機(jī)抽取森林單元進(jìn)行測定與分析，預(yù)估整個森林生長情況。但是，要想保證抽樣調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)多抽取一些樣本數(shù)量，合理確定抽樣方案和分析內(nèi)容。此方法可應(yīng)用于森林資源面積、森林資源生長數(shù)量、森林枯損量和森林土地質(zhì)量等監(jiān)測領(lǐng)域[3]。

1.3 3S 技術(shù)

1.3.1 GPS 技術(shù)

全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）可以為地球表面98%的地區(qū)提供準(zhǔn)確的定位、測速和高精度的時間標(biāo)準(zhǔn)。采取常規(guī)的森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)，不僅會耗費大量人力、物力和財力，觀測和監(jiān)測范圍也相對有限，難以及時對森林信息展開動態(tài)化搜集。在森林資源調(diào)查監(jiān)測中引入GPS 技術(shù)，可以對森林系統(tǒng)中復(fù)雜的植被、生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測，獲取最新森林資源調(diào)查監(jiān)測資料。采取常規(guī)的森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)，林區(qū)的樹葉、枝干等會對森林資源調(diào)查監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生影響[4]。而使用GPS 技術(shù)展開森林資源調(diào)查監(jiān)測，可以憑借衛(wèi)星信號傳遞數(shù)據(jù)信息，在科學(xué)合理的系統(tǒng)設(shè)計下降低森林資源調(diào)查監(jiān)測難度，確保監(jiān)測調(diào)查的數(shù)據(jù)信息更加精準(zhǔn)。

1.3.2 GIS 技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）可以獲取森林資源的變化情況，為森林資源管理工作提供真實的數(shù)據(jù)信息，確保森林資源管理效率[5]。結(jié)合我國當(dāng)前生態(tài)環(huán)境來看，生態(tài)條件呈現(xiàn)持續(xù)變化趨勢，森林資源的總量也較不穩(wěn)定，難以開展全面細(xì)致的評估。為杜絕對森林資源的持續(xù)破壞，須借助GIS 技術(shù)手段，嘗試?yán)脠D像技術(shù)，完成對森林資源的動態(tài)化把控。GIS 技術(shù)手段可采集森林資源全部資料，支持輸出資源分布圖像內(nèi)容，構(gòu)建3S 數(shù)據(jù)信息庫，整合森林資源調(diào)查監(jiān)測的各項數(shù)據(jù)信息。

1.3.3 RS 技術(shù)

目前，遙感技術(shù)（Remote Sensing，RS）廣泛應(yīng)用于軍事偵察、導(dǎo)彈預(yù)警、軍事測繪、海洋監(jiān)視、氣象觀測和毒劑偵檢等領(lǐng)域。將RS 技術(shù)引入森林資源調(diào)查監(jiān)測中，能夠?qū)ι仲Y源情況等諸多數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測，并且對森林資源進(jìn)行保護(hù)。RS 技術(shù)還可以與GPS 信息庫、位置信息等內(nèi)容整合，有效促進(jìn)資源和數(shù)據(jù)信息融合，在整體上強(qiáng)化森林資源調(diào)查監(jiān)測效率[6]。

2 森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)對環(huán)境保護(hù)的作用

2.1 有利于動態(tài)監(jiān)測森林資源

森林是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，在進(jìn)行森林資源管理時，需要對森林資源管轄范圍當(dāng)中的各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動態(tài)化管控，只有全面搜集森林資源信息，及時發(fā)現(xiàn)森林資源的變化情況，才能制訂出完善的森林保護(hù)策略。借助3S 技術(shù)手段開展森林資源調(diào)查監(jiān)測工作，可以對森林空間開展多角度、細(xì)致化的數(shù)據(jù)信息分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳遞與動態(tài)化處理。結(jié)合森林資源現(xiàn)實情況，構(gòu)建信息化森林資源數(shù)據(jù)庫，借助3S技術(shù)手段，可以全方位、精準(zhǔn)化進(jìn)行森林資源數(shù)據(jù)信息的搜索和分析，明確森林資源的布局與構(gòu)成。動態(tài)監(jiān)測森林資源可以實現(xiàn)對森林資源生態(tài)效益的動態(tài)分析，如對優(yōu)化空氣、穩(wěn)固水土、維護(hù)生態(tài)平衡和防風(fēng)固沙等生態(tài)效益進(jìn)行動態(tài)分析。在森林資源調(diào)查監(jiān)測的動態(tài)化數(shù)據(jù)信息支撐下，分析各項資料，明確管轄區(qū)域內(nèi)潛在的環(huán)境問題，為制訂科學(xué)的森林資源保護(hù)戰(zhàn)略奠定數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)[7]。

2.2 有利于精準(zhǔn)評估森林資源

森林資源調(diào)查監(jiān)測的主要目的是精準(zhǔn)評估森林資源，為保護(hù)森林資源提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在開展森林資源管理工作的過程中，對森林資源進(jìn)行動態(tài)化監(jiān)測，及時把控森林資源分布與生長情況，為后續(xù)開展森林資源保護(hù)工作奠定良好的數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)。森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，可以對劃定范圍內(nèi)森林資源的覆蓋率、總面積、林木種類和其他物種信息等內(nèi)容進(jìn)行信息搜集。借助森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)，對森林資源信息進(jìn)行匯總，全面調(diào)查現(xiàn)有的森林資源和管轄區(qū)域中土地退化程度，對森林土壤風(fēng)蝕、土壤退化和林木資源消失等情況進(jìn)行把控，有利于對森林資源開展精準(zhǔn)評估[8]。在此基礎(chǔ)上，為了實現(xiàn)森林資源的保護(hù)，可以結(jié)合森林資源評估現(xiàn)狀，明確管轄區(qū)域內(nèi)的森林資源布局，提出相應(yīng)的森林資源保護(hù)措施，確保森林資源充分發(fā)揮涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙和優(yōu)化環(huán)境等功能，為區(qū)域環(huán)境保護(hù)助力。

3 森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用策略

3.1 建立健全森林資源調(diào)查監(jiān)測制度

在森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要完善的制度保障，在明確的森林資源調(diào)查監(jiān)測規(guī)范下，做好各項森林資源調(diào)查監(jiān)測工作。在應(yīng)用森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)時，應(yīng)了解該地區(qū)森林資源生長情況，結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀，科學(xué)合理地開展森林資源動態(tài)化更新調(diào)查。1）設(shè)置專門的森林資源保護(hù)中心，結(jié)合森林資源調(diào)查監(jiān)測的工作要求，做好工作人員崗位編制的核定工作。為了吸引更多人才，可以適當(dāng)提升薪資水平和福利水平，為森林資源調(diào)查監(jiān)測工作奠定基礎(chǔ)。2）落實森林資源調(diào)查監(jiān)測權(quán)責(zé)。以森林資源調(diào)查監(jiān)測為森林資源保護(hù)核心任務(wù)，定期開展森林資源調(diào)查監(jiān)測工作，制訂規(guī)范的森林資源調(diào)查監(jiān)測流程，定期對森林資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，確保各項森林調(diào)查監(jiān)測工作穩(wěn)定落實。

3.2 合理選擇森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)手段

要想確保森林資源調(diào)查監(jiān)測的合理性，必須結(jié)合實際情況，合理選擇森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)手段。傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查方法和現(xiàn)代化的森林資源調(diào)查方法各有優(yōu)勢，可以應(yīng)用到不同的森林環(huán)境調(diào)查中。針對一些地勢復(fù)雜的森林環(huán)境，在森林資源不斷變化、極不穩(wěn)定的情況下，使用傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)信息搜集，很難滿足森林資源調(diào)查監(jiān)測工作需求，并且效率較低，需要消耗大量人力物力。為了動態(tài)把控森林資源的變化情況，可以引入地理信息系統(tǒng)技術(shù)，借助圖像技術(shù)來研究和規(guī)劃森林資源，對森林資源變化的情況開展動態(tài)分析。但一些森林枝繁葉茂，非常適合傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查方式，若使用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，則會遮擋信號，無法獲取全面的森林情況，針對這種情況，應(yīng)選擇傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)方法[9]。

3.3 促進(jìn)森林資源調(diào)查監(jiān)測信息化

在社會不斷發(fā)展的當(dāng)下，信息化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滲透到了社會各個領(lǐng)域中。為實現(xiàn)森林資源調(diào)查監(jiān)測與時俱進(jìn)，必須要引入地理信息系統(tǒng)技術(shù)手段，促進(jìn)森林資源調(diào)查監(jiān)測信息化發(fā)展。動態(tài)更新森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)，促進(jìn)森林資源調(diào)查監(jiān)測信息化，借助現(xiàn)代化技術(shù)手段，對森林資源開展全面調(diào)查、搜集、編制和分析。根據(jù)檢測結(jié)果動態(tài)地對相關(guān)管理手段進(jìn)行調(diào)整，確保森林資源結(jié)構(gòu)與功能的健康穩(wěn)定。

當(dāng)前我國森林資源調(diào)查監(jiān)測工作發(fā)展不完善，所以要大力引入信息化技術(shù)手段和科學(xué)技術(shù)手段，全面實施森林資源調(diào)查監(jiān)測動態(tài)化，以便為森林資源保護(hù)和管理奠定良好的數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)，為林業(yè)部門的工作提供強(qiáng)大技術(shù)保障。將遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)緊密銜接，可以全面、動態(tài)地對森林資源的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行搜集，穩(wěn)步實現(xiàn)森林資源調(diào)查監(jiān)測信息化建設(shè)。

4 龍口南山國家森林公園環(huán)境保護(hù)項目實例分析

4.1 項目概述

通過對龍口南山國家森林公園的實際情況分析，在選擇監(jiān)測計劃時，注重引入3S 技術(shù)，便于森林資源調(diào)查監(jiān)測工作順利實施。3S 技術(shù)的應(yīng)用，提升了森林資源調(diào)查監(jiān)測效果，通過森林資源數(shù)據(jù)信息監(jiān)測，制訂森林資源保護(hù)計劃。該計劃實施時借助全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），構(gòu)建出了森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行動態(tài)化數(shù)據(jù)信息搜集，并且通過數(shù)據(jù)分析的方式，完成各項數(shù)據(jù)信息資源的合理采集。

4.2 實施方案

4.2.1 前期森林資源調(diào)查監(jiān)測

在龍口南山國家森林公園森林資源基礎(chǔ)情況調(diào)查的過程中，引入了3S 技術(shù)，并且構(gòu)建出了信息化的森林資源調(diào)查監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了全過程的數(shù)據(jù)信息調(diào)查分析。借助地理信息系統(tǒng)構(gòu)建森林資源監(jiān)測系統(tǒng)，對森林資源的各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)分析，開展精細(xì)化數(shù)據(jù)信息管控，為森林資源調(diào)查監(jiān)測提供技術(shù)層次的支持。將森林資源調(diào)查和森林資源保護(hù)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享整合，對各類森林資源的各項信息進(jìn)行分析[10]。GPS 和RS 可以實現(xiàn)大面積森林資源有效調(diào)查，并且在實際開展技術(shù)應(yīng)用的過程中，完成各類數(shù)據(jù)信息搜集，在實際開展森林資源基礎(chǔ)情況調(diào)查時，實現(xiàn)對該森林公園的森林資源動態(tài)綜合分析。在該國家森林公園環(huán)境保護(hù)工作中，構(gòu)建出ArcGIS 林業(yè)數(shù)據(jù)處理信息系統(tǒng)，完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息采集工作，并且對森林公園的基礎(chǔ)情況進(jìn)行了調(diào)查分析[11]。

4.2.2 制訂森林資源經(jīng)濟(jì)采伐計劃

龍口南山國家森林公園在2021 年借助ArcGIS 林業(yè)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，對國家森林公園進(jìn)行規(guī)劃。借助信息系統(tǒng)對森林資源采伐數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，以便于在實現(xiàn)森林資源保護(hù)的基礎(chǔ)上，展現(xiàn)森林資源的經(jīng)濟(jì)價值。結(jié)合該公園森林資源的實際情況，對森林當(dāng)中木材生產(chǎn)區(qū)域開展了覆蓋式分析調(diào)查，對該森林公園近幾年收購?fù)恋氐那闆r進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，結(jié)合公園自身實際情況，設(shè)計蓄積量為58.4 萬m3，以便于在實現(xiàn)森林生態(tài)效益的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)森林經(jīng)濟(jì)效益。

4.2.3 構(gòu)建森林資源火災(zāi)防控系統(tǒng)

對龍口南山國家森林公園來說，在火災(zāi)防控的過程中，可以將輕量小型無人機(jī)技術(shù)+GIS 技術(shù)有效融入其中，并借助無人機(jī)技術(shù)手段，完成正射影像，借助采樣點測量和傾斜攝影采集等諸多工作模式，實現(xiàn)森林火災(zāi)情況的定期測點采樣處理，提升火災(zāi)防控效果。將森林資源數(shù)據(jù)信息與森林防火系統(tǒng)進(jìn)行連接，提高了森林資源的防火管控水平，若出現(xiàn)潛在的火災(zāi)安全問題，可以有效地對出現(xiàn)火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行定位，有針對性地把控火情，實施有計劃的滅火策略。為了不斷強(qiáng)化森林資源保護(hù)部門的工作效率，相關(guān)部門還設(shè)置了小型無人機(jī)+GIS 應(yīng)用培訓(xùn)課程，為后續(xù)環(huán)境保護(hù)工作開展奠定良好基礎(chǔ)[12]。

5 結(jié)語

森林資源調(diào)查監(jiān)測的意義重大，森林資源不僅可以涵養(yǎng)水源，而且還可以通過光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，改善大氣環(huán)境，凈化當(dāng)?shù)乜諝?，減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。所以，相關(guān)單位必須要探索出一套完善的森林資源調(diào)查監(jiān)測體系，借助信息技術(shù)，結(jié)合環(huán)境保護(hù)工作的要點和原則，做好森林資源調(diào)查監(jiān)測工作，強(qiáng)化森林資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)。