韋安

（藤縣東榮鎮(zhèn)林業(yè)工作站，廣西 藤縣 543319）

0 引言

隨著時代的進步和科學技術(shù)的進一步發(fā)展，人們越來越關(guān)注各類先進技術(shù)在實際生產(chǎn)生活中的使用。其中，衛(wèi)星監(jiān)測檢測技術(shù)在森林資源管理中的重要作用也逐漸顯露出來，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)信息的精確性和時效性得以增強。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，促進該技術(shù)重要價值與作用的有效發(fā)揮。

1 衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)的概念簡述

衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)能夠收集監(jiān)測目標發(fā)送的電磁輻射信息，并通過對這些信息的整合與再處理實現(xiàn)對目標物體的遠程實時監(jiān)控。現(xiàn)階段，該技術(shù)已經(jīng)成為我國森林資源管理的重要實現(xiàn)形式之一，它能將拍攝影像的具體特征充分展現(xiàn)出來，并將其與地學分析法進行結(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算機系統(tǒng)上對衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)收集到的資源信息進行整合，并利用地理信息系統(tǒng)來降低對森林資源的管理難度。

管理人員在使用衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)對森林資源進行管理時，應(yīng)根據(jù)工作內(nèi)容、目的以及監(jiān)測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)的特征對所呈現(xiàn)出的森林問題進行匯總和處理，必要時還可在原有管理體系中增設(shè)對森林資源的動態(tài)化監(jiān)管體系，并在總控制臺和相關(guān)設(shè)備中構(gòu)建數(shù)字高程模型，從而實現(xiàn)對森林資源的細分化與動態(tài)化管理。由此看來，衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)具有用時短、消耗成本少、運行方便的突出特點，對我國森林資源的保護與林業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

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

2.1 對森林資源的變化情況進行動態(tài)監(jiān)測

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在短期時間內(nèi)產(chǎn)生較大波動，但要想從真正意義上實現(xiàn)對森林資源的精細化管理，相關(guān)人員就必須對區(qū)域內(nèi)的森林資源情況進行分析和探究，并不斷收集各類相關(guān)信息資源，從而對區(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。

具體來說，相關(guān)工作人員可將衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)與地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)共同作用于對森林資源空間分布情況的調(diào)查中。這些技術(shù)能對目標區(qū)域內(nèi)的森林資源進行實時監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，以數(shù)字信號或圖片影像等方式反饋到工作人員的手機、電腦等智能終端設(shè)備中，從而使目標區(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。若系統(tǒng)傳回的相關(guān)數(shù)字信號或圖片影像在不同時間段內(nèi)呈現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)，則說明森林資源在該時間段內(nèi)出現(xiàn)了空間變動。

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

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

2.1.2 對森林資源局部微觀區(qū)域變化的有效監(jiān)測

除了能對目標區(qū)域內(nèi)森林資源進行全局監(jiān)測，工作人員還可以利用衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)對森林資源的局部微觀區(qū)域變化情況進行調(diào)查。傳統(tǒng)的森林資源管理工作大多依靠人力進行，這種方式不僅要消耗大量的人力、物力和財力，還無法保障調(diào)查數(shù)據(jù)的準確性與時效性，若長期使用這種數(shù)據(jù)信息進行工作，勢必會加大管理預(yù)期成效與實際情況之間的差距。

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)測技術(shù)不僅能夠準確描述出森林資源的局部微觀變化情況，還會收集到與目標區(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。工作人員可進一步對這些數(shù)據(jù)進行分析，若發(fā)現(xiàn)森林資源在局部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生變動，則說明該森林資源可能出現(xiàn)了一些問題，此時應(yīng)積極尋找問題出現(xiàn)的原因，并根據(jù)實際情況采取一定的措施將其解決，增強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)信息是實現(xiàn)森林資源動態(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)測技術(shù)的力量。衛(wèi)星監(jiān)測技術(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)測設(shè)備的數(shù)據(jù)庫中，從而使數(shù)據(jù)庫內(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有力的數(shù)據(jù)支撐。

在此過程中，管理人員不僅要合理利用更新后的實時數(shù)據(jù)信息，還應(yīng)對這些數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)管。具體來說，在接收到由系統(tǒng)傳來的實時性數(shù)據(jù)后，管理人員應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)所展示的狀況對現(xiàn)階段森林資源管理的展開時間、內(nèi)容、側(cè)重點進行明確，必要時還可根據(jù)森林資源在現(xiàn)階段的變化表現(xiàn)來推測其后續(xù)走向，并以此為依據(jù)提前擬定下一階段的工作計劃，提前做好相應(yīng)的工作準備。另外，為了保障數(shù)據(jù)的準確性，盡可能減少或避免工作失誤的出現(xiàn)，管理人員不應(yīng)對自動化監(jiān)測系統(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該系統(tǒng)和衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)進行參數(shù)校準，這樣才能確保所收集數(shù)據(jù)的準確性，促進森林資源管理預(yù)見性功能、數(shù)據(jù)動態(tài)化處理功能的實現(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 對森林火災(zāi)的觀測

火災(zāi)事故是森林資源管理中最常見的事故之一，具有較強的威脅性和破壞性。就目前情況來看，森林資源管理人員通常都會使用地面調(diào)查與監(jiān)測法對森林資源進行調(diào)查，并以此來避免森林火災(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，但無法對火災(zāi)情況進行提前預(yù)測。因此一旦發(fā)生火災(zāi)事故，很可能會影響管理人員與救援人員對現(xiàn)場情況的掌握，從而阻礙救援工作的進行，使得火勢進一步蔓延開來，對當?shù)氐纳鷳B(tài)資源、環(huán)境情況和經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生極為不利的影響。

由此看來，森林資源管理人員必須在防火工作中應(yīng)用衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下4個方面。①對森林火災(zāi)的有效識別。管理人員可以將該技術(shù)植入無人機系統(tǒng)中，利用無人機對森林火災(zāi)進行識別作業(yè)，盡可能在此過程中提取有用信息，明確火災(zāi)區(qū)域特征，并及時向總部發(fā)出警報提醒，就現(xiàn)有研究報告的數(shù)據(jù)顯示，目前利用該技術(shù)對森林火災(zāi)的正確識別率已經(jīng)接近90%。②對森林火災(zāi)造成的各類損失進行精確統(tǒng)計。管理人員可利用該技術(shù)在系統(tǒng)中建立相應(yīng)的煙霧識別模塊，并根據(jù)煙霧量及顏色的情況來判斷火勢大小，以此來確定目標區(qū)域內(nèi)森林資源受損程度的強弱，比如若出現(xiàn)大量黑色濃煙，則說明當前火勢較大，出現(xiàn)白色煙霧則說明目前火勢情況良好。③在對現(xiàn)有火勢進行實時監(jiān)測的基礎(chǔ)上對火勢的未來走向進行有效模擬。管理人員可同時操縱多臺植入了衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)及設(shè)備的無人機，從不同角度和區(qū)域?qū)饎萸闆r進行協(xié)同監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果在同一時間內(nèi)傳輸給遠程總控制臺，總控制臺在接收到目前火勢情況后，會自動對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行整合和分析，并通過精密計算得出未來火勢的走向和蔓延情況，為救援人員的工作提供數(shù)據(jù)支撐。④對起火點的精確定位[3]。管理人員可為衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)搭配多種載荷，從視頻影像中定位出起火點與燃燒中心。

2.3 對森林病蟲害的監(jiān)測

管理人員可利用衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)對目標區(qū)域內(nèi)的森林病蟲害情況進行監(jiān)測。在太陽光線的照射下，林木的各部分會出現(xiàn)不同的光譜效應(yīng)，衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)能夠以光譜效應(yīng)的情況明確該林木的生長情況，并以此為根據(jù)判斷其是否出現(xiàn)了病蟲害。

具體來說，影響光譜效應(yīng)的因素主要包括林木種類、葉片長勢、水分含量等，而當林木發(fā)生病蟲害后，其光合作用和物質(zhì)運輸功能會遭到阻礙，生理機能下降使得其光譜特征與正常為患病的樹木之間存在較大差異，這也是判斷樹木是否出現(xiàn)病蟲害的主要依據(jù)。比如，管理人員在此工作中可將衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)與全球定位系統(tǒng)搭配起來使用，利用相關(guān)軟件對拍攝影像中存在問題的樹木進行分析，并由此確定病蟲害的具體類型、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木的三維定位坐標，使管理人員能夠及時到達病蟲害的發(fā)生區(qū)域，并通過物理防治、農(nóng)業(yè)防治、化學防治等手段對病蟲害進行治理。

2.4 森林資源調(diào)查

2.4.1 提取林木參數(shù)

對森林資源參數(shù)的有效提取需要借助衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)與無人機遙感技術(shù)的雙重作用。具體來說，管理人員可以利用這兩項技術(shù)對目標森林資源進行全面監(jiān)測并對其進行拍攝處理，系統(tǒng)會影響進行智能化分析，明確影像中該林木的各類數(shù)據(jù)，包括樹高、葉片長勢、郁閉度、冠幅等，然后由此建立目標區(qū)域內(nèi)的森林管理與預(yù)估模型，從而使管理人員準確測量出目標區(qū)域內(nèi)的生物量與蓄積量。

與此同時，管理人員還可依靠該技術(shù)完成對森林資源的種類識別工作。具體來說，由于系統(tǒng)傳回來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其進行觀察和研究，并在此過程中充分利用現(xiàn)有專業(yè)知識儲備與豐富工作經(jīng)驗，明確高空間分辨率影像中所呈現(xiàn)的相關(guān)林木的形狀、紋理走勢等，以此來辨別該林木的種類。

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

2.4.2 對森林資源進行區(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。管理人員在開展工作前，應(yīng)先對目標區(qū)域內(nèi)的森林資源進行明確，根據(jù)其局部特征對現(xiàn)有森林資源進行劃分，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)查線路為該項工作所帶來的消極影響，管理人員能利用該項技術(shù)對森林資源進行區(qū)域性劃分管理，提高區(qū)劃作業(yè)的效率與質(zhì)量。具體來說，管理人員可根據(jù)實際情況對不同區(qū)域的資源信息采用不同的提取方式，比如半自動提取、全自動提取等。這種工作方式完全取代了傳統(tǒng)的人力工作和對坡勾繪法，大大提高了森林資源管理的精確度，使該項工作更富有成效。

2.4.3 計算造林成活率

造林成活率是我國森林資源管理的一個重要指標，它能對目標區(qū)域內(nèi)的森林資源數(shù)量進行明確。在衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)尚未普及之前，管理人員通常都是用分層抽樣的方式計算目標區(qū)域內(nèi)的造林成活率，這種方式得出的數(shù)據(jù)只是一個粗略估計數(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)測技術(shù)的出現(xiàn)與實際應(yīng)用不僅能獲取圖片模型，還能對該圖片模型進行色彩增強與林隙計算操作，管理人員可命令系統(tǒng)使用空間統(tǒng)計法與多邊形函數(shù)公式計算法計算造林成活率，從而使該結(jié)果更為精確。

3 結(jié)語

綜上所述，衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)在森林資源管理中的有效應(yīng)用已經(jīng)成為目前我國林業(yè)發(fā)展的大勢所趨。相關(guān)管理人員應(yīng)及時轉(zhuǎn)變原有的管理思維與方式，打破傳統(tǒng)管理模式在空間和時間上的局限，利用衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)等先進技術(shù)手段加強對森林資源各方面的管理，不斷提高自身管理能力和水平，為我國豐富的森林資源提供安全保障和支撐。