3S技术及其在林业上的应用

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1、万方数据广东林业科技2002年第18卷第2期3S技术及其在林业上的应用刘惠明1林中大2(1．华南农业大学林学院广州510642；2．广东省林业勘测设计院)摘要随着社会经济的发展，传统的森林资源调查方法因存在许多局限性而难以满足现代林业发展的需要。3S技术的发展与应用，一方面可以弥补传统调查方法的不足；另一方面作为一项新技术手段，在森林资源监测、野生动物调查、植被调查、病虫害预报、林火信息管理、林业专题图编制和森林经营管理等方面将发挥重要的作用。关键词3S技术遥感地理信息系统全球定位系统林业资源和环境是人类赖以生

2、存和发展的物质基础，森林作为生态系统的主体，在改善环境、促进社会经济全面发展等方面起着非常重要的作用。实施林业可持续发展是社会可持续发展的重要方面，及时、准确、动态地获取森林资源现状及其变化信息对森林资源的保护及其可持续发展具有重要意义。传统的森林资源调查方法主要是利用野外抽样调查，然后将各地调查数据手工汇总，数据的现势性、准确性受到极大的限制，存在许多局限性。(1)调查和成图周期长，数据过时严重、更新困难，实时性、现势性差。(2)传统调查技术定位精度低，抽样调查覆盖面窄，数据缺乏空间分布信息，影响数据的准确性

3、和可靠性。(3)传统方法劳动强度大，体力消耗大，成本高。(4)传统方法受自然因素如地形、水文、气候等条件限制，尤其对一些高、寒、热等人迹罕至的调查困难地区常存在数据信息的空白。因此，传统的调查方法因其局限性难于满足新世纪林业发展战略的要求。随着国民经济的迅速发展，人类对资源和环境的需求越来越高，用先进的技术加强森林资源及其环境的监测已成为迫切需要。近年来，3S技术即遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的发展与全面应用，把传统的森林资源调查管理装备到一个新时代，为森林资源和环境的监测带来了

4、新的方法。13S技术简介1．1遥感(RS)遥感(RemoteSensing)简称RS，它的含义是遥远的感知，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收地物的电磁波信息(一般是电磁波的反射、辐射)，通过对信息的处理，从而识别地物。遥感一般选用卫星或飞机作为传感器的遥感平台。遥感探测不受地面条件的限制，视域范围大，不仅可以获得可见光波段的电磁波信息，而且可获得紫外、红外等波段的信息，加之成像周期短，可以弥补传统调查方法中的周期长、野外劳动强度大的不足，特别是对一些高、寒、热人迹罕至地带的调查更具有利用价值，已成为

5、森林资源动态监测不可缺少的信息源。实践证明，在宏观、快速、动态性等方面遥感具有其他技术不可代替的优越性。1．2地理信息系统(GIS)地理信息系统(GeographicInformationSystem)简称GIS，是在计算机软件和硬件的支持下，运用系统工程和信息科学理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对万方数据刘惠明等：3S技术及其在林业上的应用45规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统⋯1。地理信息系统是集地球科学、信息科学、计算机科学、环境科学、管理科学于一体的边缘科学。其最大特点在

6、于可以把社会生活中的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地结合起来，从而使复杂空间问题的科学求解成为可能【2J。它具有空间数据处理能力和空间信息分析能力，属性数据和图形数据并存的特点，可根据用户的要求迅速地获取满足需要的各种信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。1．3全球定位系统(GPS)全球定位系统(NavigationbySatelliteTimingGlobalPositionSystem—NAVSTARGPS)简称GPS，是1973年12月美国国防部批准它的海陆空三军联合研制的一种新的军用卫

7、星导航系统。整个GPS系统由三部分组成，即由GPS卫星组成的空间部分，由若干地面站组成的地面监控系统和以GPS接受机为主体的用户设备【3J。空间部分由24颗工作卫星和3颗备用卫星组成，工作卫星均匀分布在6个倾角为55。的近似圆形轨道上，距地面约20200km，保证用户在任何时候、任何地方都能接收到4颗以上卫星的信号，无需地面上任何参照物便可随时随地测出地面上任一点的三维座标。美国政府已在2000年5月1日宣布从2000年5月2日零时起取消SA(选择可用性)政策，这意味着GPS水平距离单机定位精度将从±100m提

8、高到±15m，利用差分(Differential)GPS接收精度可提高到几厘米到几毫米。GPS有实时或准实时、全球性、全天候、高精度、功能多、抗干扰性强的特点，可以解决传统方法定位精度低、复位难、工作量大的问题，是迄今为止人们认为最理想的空间对地、空间对空间、地对空间定位系统[4

9、。1．43S技术集成及研究进展3S技术是以RS、GIS、GPS为基础，不是三者的简单相加，而是将三者独立技