韋安

（藤縣東榮鎮(zhèn)林業(yè)工作站，廣西 藤縣 543319）

0 引言

隨著時(shí)代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注各類先進(jìn)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)生活中的使用。其中，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)在森林資源管理中的重要作用也逐漸顯露出來(lái)，它不僅能夠有效提升森林資源調(diào)查與管理工作的效率和質(zhì)量，還能使相關(guān)數(shù)據(jù)信息的精確性和時(shí)效性得以增強(qiáng)。目前，相關(guān)管理人員正在積極尋找該技術(shù)在其工作中的應(yīng)用方式，促進(jìn)該技術(shù)重要價(jià)值與作用的有效發(fā)揮。

1 衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)的概念簡(jiǎn)述

衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠收集監(jiān)測(cè)目標(biāo)發(fā)送的電磁輻射信息，并通過(guò)對(duì)這些信息的整合與再處理實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控?，F(xiàn)階段，該技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)森林資源管理的重要實(shí)現(xiàn)形式之一，它能將拍攝影像的具體特征充分展現(xiàn)出來(lái)，并將其與地學(xué)分析法進(jìn)行結(jié)合，幫助管理人員判斷地物的具體類型及其特征。不僅如此，管理人員還可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上對(duì)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)收集到的資源信息進(jìn)行整合，并利用地理信息系統(tǒng)來(lái)降低對(duì)森林資源的管理難度。

管理人員在使用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)森林資源進(jìn)行管理時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作內(nèi)容、目的以及監(jiān)測(cè)范圍大小的不同選擇與其相適應(yīng)的影像數(shù)據(jù)，包括SPOT、NOAA 等，并根據(jù)影像數(shù)據(jù)的特征對(duì)所呈現(xiàn)出的森林問(wèn)題進(jìn)行匯總和處理，必要時(shí)還可在原有管理體系中增設(shè)對(duì)森林資源的動(dòng)態(tài)化監(jiān)管體系，并在總控制臺(tái)和相關(guān)設(shè)備中構(gòu)建數(shù)字高程模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源的細(xì)分化與動(dòng)態(tài)化管理。由此看來(lái)，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)具有用時(shí)短、消耗成本少、運(yùn)行方便的突出特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)森林資源的保護(hù)與林業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2 衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)在森林資源管理中的有效應(yīng)用

2.1 對(duì)森林資源的變化情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

2.1.1 森林資源的空間分布

通常情況下，森林資源的空間分布并不會(huì)在短期時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大波動(dòng)，但要想從真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源的精細(xì)化管理，相關(guān)人員就必須對(duì)區(qū)域內(nèi)的森林資源情況進(jìn)行分析和探究，并不斷收集各類相關(guān)信息資源，從而對(duì)區(qū)域內(nèi)森林資源的布局做出合理規(guī)劃，提高森林資源管理工作的精確性和有效性。

具體來(lái)說(shuō)，相關(guān)工作人員可將衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)與地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)共同作用于對(duì)森林資源空間分布情況的調(diào)查中。這些技術(shù)能對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的森林資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，以數(shù)字信號(hào)或圖片影像等方式反饋到工作人員的手機(jī)、電腦等智能終端設(shè)備中，從而使目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的森林資源分布情況展現(xiàn)在工作人員面前，工作人員可以此為依據(jù)判斷現(xiàn)階段森林資源是否在空間分布上出現(xiàn)了變動(dòng)。若系統(tǒng)傳回的相關(guān)數(shù)字信號(hào)或圖片影像在不同時(shí)間段內(nèi)呈現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)，則說(shuō)明森林資源在該時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)了空間變動(dòng)。

不僅如此，工作人員還可以利用該技術(shù)對(duì)所收集到的信息資源進(jìn)行整合的處理，并以此生成相應(yīng)的時(shí)間序列[1]。為了能夠明確目標(biāo)區(qū)域內(nèi)森林資源空間分布的變化特點(diǎn)，從而對(duì)現(xiàn)有管理方法進(jìn)行調(diào)整，工作人員還可以在技術(shù)手段的幫助下，利用時(shí)間序列將不同時(shí)間段的森林變化數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并由此分析和總結(jié)出森林資源空間變化的特點(diǎn)，使該結(jié)果更具客觀性。

由此看來(lái)，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)能幫助相關(guān)工作人員實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源空間分布的動(dòng)態(tài)化管理，提高了森林資源管理與監(jiān)測(cè)工作在統(tǒng)計(jì)、分析等方面的水平和能力，使該項(xiàng)工作更具現(xiàn)代化與精確化特征。

2.1.2 對(duì)森林資源局部微觀區(qū)域變化的有效監(jiān)測(cè)

除了能對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)森林資源進(jìn)行全局監(jiān)測(cè)，工作人員還可以利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)森林資源的局部微觀區(qū)域變化情況進(jìn)行調(diào)查。傳統(tǒng)的森林資源管理工作大多依靠人力進(jìn)行，這種方式不僅要消耗大量的人力、物力和財(cái)力，還無(wú)法保障調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與時(shí)效性，若長(zhǎng)期使用這種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行工作，勢(shì)必會(huì)加大管理預(yù)期成效與實(shí)際情況之間的差距。

與傳統(tǒng)森林資源管理方式不同，工作人員利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)不僅能夠準(zhǔn)確描述出森林資源的局部微觀變化情況，還會(huì)收集到與目標(biāo)區(qū)域內(nèi)森林資源有關(guān)的各方面數(shù)據(jù)信息，包括該森林資源所處的地理位置、氣候條件、環(huán)境特征等。工作人員可進(jìn)一步對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，若發(fā)現(xiàn)森林資源在局部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生變動(dòng)，則說(shuō)明該森林資源可能出現(xiàn)了一些問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)積極尋找問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并根據(jù)實(shí)際情況采取一定的措施將其解決，增強(qiáng)森林資源管理的有效性。

2.1.3 森林資源管理數(shù)據(jù)的獲取與更新處理

數(shù)據(jù)信息是實(shí)現(xiàn)森林資源動(dòng)態(tài)化管理的重要支撐，而工作人員要想能夠完全掌握其管理工作所需的各類數(shù)據(jù)信息，就必須借助衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)的力量。衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)能以最快的速度將所收集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而使數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的資源得到替換與更新處理，為工作人員的森林資源管理工作提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

在此過(guò)程中，管理人員不僅要合理利用更新后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，還應(yīng)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)管。具體來(lái)說(shuō)，在接收到由系統(tǒng)傳來(lái)的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)后，管理人員應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)所展示的狀況對(duì)現(xiàn)階段森林資源管理的展開(kāi)時(shí)間、內(nèi)容、側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行明確，必要時(shí)還可根據(jù)森林資源在現(xiàn)階段的變化表現(xiàn)來(lái)推測(cè)其后續(xù)走向，并以此為依據(jù)提前擬定下一階段的工作計(jì)劃，提前做好相應(yīng)的工作準(zhǔn)備。另外，為了保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，盡可能減少或避免工作失誤的出現(xiàn)，管理人員不應(yīng)對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采取放任不管的態(tài)度，而是應(yīng)該以半年或一年為周期對(duì)該系統(tǒng)和衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)，這樣才能確保所收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，促進(jìn)森林資源管理預(yù)見(jiàn)性功能、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)化處理功能的實(shí)現(xiàn)，從而使森林資源管理的水平和能力得到有效提高[2]。

2.2 對(duì)森林火災(zāi)的觀測(cè)

火災(zāi)事故是森林資源管理中最常見(jiàn)的事故之一，具有較強(qiáng)的威脅性和破壞性。就目前情況來(lái)看，森林資源管理人員通常都會(huì)使用地面調(diào)查與監(jiān)測(cè)法對(duì)森林資源進(jìn)行調(diào)查，并以此來(lái)避免森林火災(zāi)的發(fā)生。這種方式雖能在一定程度上降低森林火災(zāi)的發(fā)生概率，但無(wú)法對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行提前預(yù)測(cè)。因此一旦發(fā)生火災(zāi)事故，很可能會(huì)影響管理人員與救援人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的掌握，從而阻礙救援工作的進(jìn)行，使得火勢(shì)進(jìn)一步蔓延開(kāi)來(lái)，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)資源、環(huán)境情況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生極為不利的影響。

由此看來(lái)，森林資源管理人員必須在防火工作中應(yīng)用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面。①對(duì)森林火災(zāi)的有效識(shí)別。管理人員可以將該技術(shù)植入無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中，利用無(wú)人機(jī)對(duì)森林火災(zāi)進(jìn)行識(shí)別作業(yè)，盡可能在此過(guò)程中提取有用信息，明確火災(zāi)區(qū)域特征，并及時(shí)向總部發(fā)出警報(bào)提醒，就現(xiàn)有研究報(bào)告的數(shù)據(jù)顯示，目前利用該技術(shù)對(duì)森林火災(zāi)的正確識(shí)別率已經(jīng)接近90%。②對(duì)森林火災(zāi)造成的各類損失進(jìn)行精確統(tǒng)計(jì)。管理人員可利用該技術(shù)在系統(tǒng)中建立相應(yīng)的煙霧識(shí)別模塊，并根據(jù)煙霧量及顏色的情況來(lái)判斷火勢(shì)大小，以此來(lái)確定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)森林資源受損程度的強(qiáng)弱，比如若出現(xiàn)大量黑色濃煙，則說(shuō)明當(dāng)前火勢(shì)較大，出現(xiàn)白色煙霧則說(shuō)明目前火勢(shì)情況良好。③在對(duì)現(xiàn)有火勢(shì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上對(duì)火勢(shì)的未來(lái)走向進(jìn)行有效模擬。管理人員可同時(shí)操縱多臺(tái)植入了衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)及設(shè)備的無(wú)人機(jī)，從不同角度和區(qū)域?qū)饎?shì)情況進(jìn)行協(xié)同監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果在同一時(shí)間內(nèi)傳輸給遠(yuǎn)程總控制臺(tái)，總控制臺(tái)在接收到目前火勢(shì)情況后，會(huì)自動(dòng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合和分析，并通過(guò)精密計(jì)算得出未來(lái)火勢(shì)的走向和蔓延情況，為救援人員的工作提供數(shù)據(jù)支撐。④對(duì)起火點(diǎn)的精確定位[3]。管理人員可為衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)搭配多種載荷，從視頻影像中定位出起火點(diǎn)與燃燒中心。

2.3 對(duì)森林病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)

管理人員可利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的森林病蟲(chóng)害情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在太陽(yáng)光線的照射下，林木的各部分會(huì)出現(xiàn)不同的光譜效應(yīng)，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠以光譜效應(yīng)的情況明確該林木的生長(zhǎng)情況，并以此為根據(jù)判斷其是否出現(xiàn)了病蟲(chóng)害。

具體來(lái)說(shuō)，影響光譜效應(yīng)的因素主要包括林木種類、葉片長(zhǎng)勢(shì)、水分含量等，而當(dāng)林木發(fā)生病蟲(chóng)害后，其光合作用和物質(zhì)運(yùn)輸功能會(huì)遭到阻礙，生理機(jī)能下降使得其光譜特征與正常為患病的樹(shù)木之間存在較大差異，這也是判斷樹(shù)木是否出現(xiàn)病蟲(chóng)害的主要依據(jù)。比如，管理人員在此工作中可將衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)與全球定位系統(tǒng)搭配起來(lái)使用，利用相關(guān)軟件對(duì)拍攝影像中存在問(wèn)題的樹(shù)木進(jìn)行分析，并由此確定病蟲(chóng)害的具體類型、發(fā)病位置、蔓延程度等。全球定位系統(tǒng)能為管理人員提供患病樹(shù)木的三維定位坐標(biāo)，使管理人員能夠及時(shí)到達(dá)病蟲(chóng)害的發(fā)生區(qū)域，并通過(guò)物理防治、農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治等手段對(duì)病蟲(chóng)害進(jìn)行治理。

2.4 森林資源調(diào)查

2.4.1 提取林木參數(shù)

對(duì)森林資源參數(shù)的有效提取需要借助衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)與無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的雙重作用。具體來(lái)說(shuō)，管理人員可以利用這兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)目標(biāo)森林資源進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)并對(duì)其進(jìn)行拍攝處理，系統(tǒng)會(huì)影響進(jìn)行智能化分析，明確影像中該林木的各類數(shù)據(jù)，包括樹(shù)高、葉片長(zhǎng)勢(shì)、郁閉度、冠幅等，然后由此建立目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的森林管理與預(yù)估模型，從而使管理人員準(zhǔn)確測(cè)量出目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的生物量與蓄積量。

與此同時(shí)，管理人員還可依靠該技術(shù)完成對(duì)森林資源的種類識(shí)別工作。具體來(lái)說(shuō)，由于系統(tǒng)傳回來(lái)的影像具有高光譜性，因此管理人員可以直接采用目視解譯法對(duì)其進(jìn)行觀察和研究，并在此過(guò)程中充分利用現(xiàn)有專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備與豐富工作經(jīng)驗(yàn)，明確高空間分辨率影像中所呈現(xiàn)的相關(guān)林木的形狀、紋理走勢(shì)等，以此來(lái)辨別該林木的種類。

與傳統(tǒng)的皮尺測(cè)量法不同，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)與無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能以更高效的方式來(lái)為管理人員的工作提供幫助與支撐，主要運(yùn)用在對(duì)林木冠幅的測(cè)量中。由于無(wú)人機(jī)配備了相應(yīng)的高清攝像頭，因此管理人員可以利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)目標(biāo)林區(qū)進(jìn)行垂直拍攝，在確保拍攝畫(huà)面準(zhǔn)確清晰的同時(shí)，提取畫(huà)面中所拍攝的樹(shù)木頂部信息[4]。為了減少信息的偏差，管理人員還可在此過(guò)程中使用目視法，找尋林木林窗間色調(diào)顏色之間的差異情況，通過(guò)樹(shù)冠在影像中的展現(xiàn)對(duì)其性狀進(jìn)行分析，從而明確該區(qū)域內(nèi)林木的樹(shù)冠大小及分布特征。

2.4.2 對(duì)森林資源進(jìn)行區(qū)域性劃分管理

森林資源的區(qū)域性劃分管理是森林資源管理與調(diào)查的重點(diǎn)與關(guān)鍵，該工作要求管理人員具有較高的靈活性與技術(shù)應(yīng)用性。管理人員在開(kāi)展工作前，應(yīng)先對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的森林資源進(jìn)行明確，根據(jù)其局部特征對(duì)現(xiàn)有森林資源進(jìn)行劃分，使該森林資源具有明顯的聯(lián)系性和差異性，為后續(xù)調(diào)查工作的展開(kāi)奠定基礎(chǔ)。

與傳統(tǒng)森林資源調(diào)查方式不同，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠降低森林資源調(diào)查的工作難度，避免了野外調(diào)查線路為該項(xiàng)工作所帶來(lái)的消極影響，管理人員能利用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)森林資源進(jìn)行區(qū)域性劃分管理，提高區(qū)劃作業(yè)的效率與質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，管理人員可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)不同區(qū)域的資源信息采用不同的提取方式，比如半自動(dòng)提取、全自動(dòng)提取等。這種工作方式完全取代了傳統(tǒng)的人力工作和對(duì)坡勾繪法，大大提高了森林資源管理的精確度，使該項(xiàng)工作更富有成效。

2.4.3 計(jì)算造林成活率

造林成活率是我國(guó)森林資源管理的一個(gè)重要指標(biāo)，它能對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的森林資源數(shù)量進(jìn)行明確。在衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)尚未普及之前，管理人員通常都是用分層抽樣的方式計(jì)算目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的造林成活率，這種方式得出的數(shù)據(jù)只是一個(gè)粗略估計(jì)數(shù)值，并不能從真正意義上代表該片區(qū)域內(nèi)的林木存活率。而衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)與實(shí)際應(yīng)用不僅能獲取圖片模型，還能對(duì)該圖片模型進(jìn)行色彩增強(qiáng)與林隙計(jì)算操作，管理人員可命令系統(tǒng)使用空間統(tǒng)計(jì)法與多邊形函數(shù)公式計(jì)算法計(jì)算造林成活率，從而使該結(jié)果更為精確。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)在森林資源管理中的有效應(yīng)用已經(jīng)成為目前我國(guó)林業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。相關(guān)管理人員應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變?cè)械墓芾硭季S與方式，打破傳統(tǒng)管理模式在空間和時(shí)間上的局限，利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段加強(qiáng)對(duì)森林資源各方面的管理，不斷提高自身管理能力和水平，為我國(guó)豐富的森林資源提供安全保障和支撐。