邵登才

摘要：目前我國林業(yè)工作者在進行探查工作時，因為林中的地形復(fù)雜多變，而且環(huán)境陰暗潮濕，所以承擔著莫大的風(fēng)險。對此，我國科研人員不懈努力，精心研發(fā)出了MINI超站儀，雷達探測根系裝備等諸多的高科技產(chǎn)品，并將其廣泛應(yīng)用于我國的林業(yè)調(diào)查工作中，不僅提升了探測結(jié)果的精確性，同時更確保了林業(yè)工作者的人身安全。本文主要對當前先進的森林植被觀測裝備以及觀測方法進行了深入的探究，旨在促進我國森林資源的良好開發(fā)。

關(guān)鍵詞：森林植被；觀測裝備；觀測方法

一、我國森林植被觀測裝備與觀測方法研究現(xiàn)狀

以往開展林業(yè)資源工作時，林業(yè)工作者存在一個錯誤的認知，其認為探測結(jié)果的準確性并不重要。實則不然，只有確保森林資源調(diào)查結(jié)果的準確性，才能推動資源開發(fā)利用的進程。信息時代下，我國的森林資源調(diào)查工作也迎來了發(fā)展的新契機。現(xiàn)代遙感探測技術(shù)以及GIS系統(tǒng)的開發(fā)，顯著加快了森林地面測量工作的速率，同時在很大程度上保證了數(shù)據(jù)的精準性[1]。

二、森林植被觀測裝備研制與觀測方法研究

（一）觀測樹木幾何參數(shù)的設(shè)備與觀測方法

（1）設(shè)備研究。在早期的人工檢測樹木幾何數(shù)據(jù)時，對待樹木的高度，枝干角度，寬距等數(shù)據(jù)的測量時存在的誤差的較大，還容易造成對樹木的無意識損害，為了解決這一問題，在進行對樹木幾何數(shù)據(jù)的觀測時引進了超站儀的使用——MINI超站儀，它可以不受地形的限制，在測量樹木的幾何數(shù)據(jù)上精度水平較高，操作簡單，可進行單人測量作業(yè)，具有測角功能、測距功能、GPS定位功能，可以完美的進行對樹木幾何數(shù)據(jù)的測量。它的硬件結(jié)構(gòu)主要為激光測距傳感器、內(nèi)置CPU、GPS定位系統(tǒng)、顯示器、接口、電源、圖像數(shù)字傳感器、角度測量傳感器等組成，是由我國精密儀器測量企業(yè)進行研發(fā)而成，其具有超站儀的優(yōu)點，并針對森林植被的測量進行改良。

（2）觀測方法。在我國，進行對樹木幾何參數(shù)的檢測上，主要使用的是七棵樹樣地觀測法，在進行樣本的選擇時，需要進行中心樹的選擇，在以該樹為圓心，選擇距離它最近的六棵樹進行測量，MINI超站儀具有七棵樹觀測功能，觀測并記錄七棵樹的樹高、胸徑、以及各觀測樹之間的距離，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，利用專門的計算公式，進行對立木平均樹高、平均胸徑的計算，根據(jù)中心點的樹木與最遠一顆立木之間的距離來測量估算森林的密度。在對待大型林區(qū)的測量上，需要對林區(qū)選取多個測試點，在不同的測試點進行七棵樹樣地觀測法的測量。在我國林業(yè)部門的測量中，使用較為常見的方法還有圓形樣地觀測法、3D技術(shù)觀測法等[2]。

（二）研究樹木年輪的設(shè)備及觀測方法

（1）設(shè)備研究。研究樹木的年輪，可以有效的了解樹木的年齡與接收陽光、水源方向的情況等，為科研人員進行植被的調(diào)查有著重要的意義，在進行樹木年輪的檢測中，通常使用樹木測量生長錐進行對樣本的測量，隨著科技的不斷進行，超聲波測試年輪的方法也逐漸應(yīng)用到我國林業(yè)測量部門的檢測中。

（2）觀測方法。首先介紹利用樹木測量生長錐來進行對樹木年輪測量的方法，在進行測量前，需要對測試樹木的主干部分鉆去測試樣本，樣本樹木的長度為5至10厘米，直徑約為0.5厘米，放入固定的透明儀器中，利用放大鏡結(jié)合測試人員的相關(guān)知識進行對樹木年輪的判定，在檢測結(jié)束后，需要進行對樹木的鉆口進行消毒處理，并填充玻璃膠，減少對樹木的損害。使用超聲波測試技術(shù)可以有效防止測量對樹木的損害，利用發(fā)射的射線傳播與返回的數(shù)據(jù)進行成像處理，可以清楚的顯示出年輪的形狀，利用研究人員的分析，在進行調(diào)差年輪時，同樣要抽取大量的測樣樣本，對統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行合理分析[3]。

（三）研究植被根系觀測技術(shù)與觀測方法

（1）觀測設(shè)備與技術(shù)。在進行對植被根系的測量中，需要避免對根系的破壞，所以在測量中，主要使用地質(zhì)雷達設(shè)備（設(shè)備主要包括內(nèi)置處理器、GPS定位系統(tǒng)、CCD影像測量系統(tǒng)、地質(zhì)雷達、地質(zhì)雷達配備的相關(guān)儀器等）通過雷達探測技術(shù)進行對根系的檢測，在進行測試時，探測雷達通過對測試地段發(fā)射電磁波，通過對反射回來的電磁波數(shù)據(jù)進行分析，來進行對植被結(jié)構(gòu)的測試。

（3）觀測方法。目前對植被進行雷達觀測方法上主要是通過對反饋的數(shù)據(jù)進行收集、整理建立起三維空間的根系模型。在具體實施過程中，主要包括以下幾點。1.首先以樣本樹為圓心，每隔一米為半徑，建立多個同心圓，在不同的同心圓的固定位置進行可被雷達識別的信號桿的埋放（對信號桿的長度、位置、點距數(shù)據(jù)進行記錄）。2.使用雷達探測技術(shù)，進行對樣本樹主根系的探測，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進行信息的錄入。3.利用同心圓內(nèi)的信號桿，來確定樣本樹副根系的走向與粗細程度，對反饋的數(shù)據(jù)進行錄入。4.利用GR地質(zhì)雷達數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)進行分析，在進行該軟件的使用時，需要考慮到地區(qū)與樹木的情況進行區(qū)別分析。5.通過一二三步驟反饋的數(shù)據(jù)集合四步驟分析的結(jié)論進行樣本樹根系三維空間的模型構(gòu)建。

總結(jié)：

近年來，科技的不斷發(fā)展與進步，為森林資源調(diào)查工作的開展提供了重要的保障。在MINI超站儀，胸徑年輪觀測表以及雷達探測根系裝備等的協(xié)助下，我國林業(yè)資源開發(fā)工作在年輪測量以及根系探測方面取得了可觀的成績，但由于技術(shù)尚在發(fā)展的階段，因此還有諸多問題需要不斷完善。在未來的森林調(diào)查工作中，我國科研工作者仍需要加強創(chuàng)新，研發(fā)出更為先進的裝備，為林業(yè)工作者提供可靠的技術(shù)保障，推動我國林業(yè)科學(xué)調(diào)查工作的長足發(fā)展與進步。

參考文獻：

[1]探地雷達在探測玉樹走滑斷裂帶活動性中的初步應(yīng)用[J].張迪，李家存，吳中海，鐘若飛，田婷婷，張鐸，劉曉東.地質(zhì)通報.2015（01）

[2]基于核磁共振技術(shù)檢測小麥植株水分分布和變化規(guī)律[J].要世瑾，杜光源，牟紅梅，欒翔宇，馬鴻雁，劉嘉男，劉夢達，齊笑，何建強.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.2014（24）

[3]核磁共振巖心實驗分析在低孔滲儲層評價中的應(yīng)用[J].王振華，陳剛，李書恒，章輝若，黃得順，楊甫，雷盼盼，劉小伸.石油實驗地質(zhì).2014（06）