森林资源监测技术发展趋势

森林资源监测技术发展趋势

摘要：从核心概念出发，介绍森林资源调查与监测方法，比较国内外森林资源清查体系特点，同时分析了世界主要林业发达国家森林资源综合监测现状。在分析中国森林资源监测现状与存在问题的基础上，针对中国森林资源监测的实际情况与社会形势对监测工作的需求，指出中国森林资源综合监测的发展趋势和建设目标为监测内容多样化、监测周期年度化、监测技术标准化、监测手段一体化和监测信息共享化。

关键词：森林资源综合监测研究进展

1、森林资源监测的内容和建设构想

我国现在各方面的监测体系很多，林业部门除了国家森林资源连续清查监测体系外，还有沙漠监测、生态定位观测、森林病虫害观测等，中国林业科学研究院还提出了森林环境监测体系。各种调查监测体系如何协调配合，从而实现跨部门、多学科共同监测国家的土地资源利用的目标。在科技高速发展的今天，依靠先进的计算机技术、遥感技术、GIS 技术与地面调查相结合是建立我国林业科学监测体系的必由之路。要建立科学的监测体系，首先必须对监测对象的现状有科学的认识，认识监测对象发展的科学规律。目前，我国森林资源监测的内涵和任务正发生巨大的转变，一是由单一林木蓄积调查为主的资源调查向森林资源和生态状况综合监测转变；二是由资源现状调查向动态监测转变；三是由以地面调查为主向地面调查与应用科学技术全面结合转变；四是由单独的技术调查向技术和执法性相结合的调查转变。为了适应林业工作向生态环境建设的战略性转变，监测工作必须首先实现战略性转变：从单项的监测向综合的、动态的资源和生态环境监测、分析和评价转变；从侧重于宏观监测向宏观监测、重点生态环境保护与治理工程效益监测评价并重转变；从以地面调查为主要手段的监测评价方法，向以广泛应用高新技术为标志的监测评价方法转变；从单纯搜集信息向信息更新与管理，为决策的每一个环节提供服务转变。国家林业资源和生态环境监测评价体系的内容组成部分有森林资源监测体系、野生动植物监测体系、荒漠化监测体系、林火监测体系、湿地监测体系、生态工程监测体系、森林生态环境监测体系、其他监测体系。基于对生态建设、生态安全、生态文明这一林业发展总体战略思想的认识，我国提出了森林资源与生态状况综合监测体系建设的总体战略思想：确立以森林资源连续清查为主体、各专项监测相结合的国家森林资源综合监测系统和以森林资源规划设计调查为主体、各专题调查相结合的地方森林资源监测系统为体系建设的总体框架。

2、森林资源动态监测新技术

2.1 3S技术

3S是地理信息系统（GeographicalInformation System，简称GIS）、全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）和遥感技术（Remote Sensing，简

称RS）这3项的全称缩略，集信息获取、信息处理、信息应用于一身，具有快速、实时的空间信息获取与分析能力，是构成地理信息产业的支柱产品和技术，也是应用于森林资源动态监测的一种技术手段和科学方法.3S技术中，GPS主要被应用于实时、快速地提供目标，包括各种传感器和运载平台的空间位置，利用其定位功能，快速准确地测量控制点坐标，辅助遥感图像的几何纠正，可大大提高工作效率和精度.RS用于实时或准时提供目标及其环境的语义和非语义信息，及时地对GIS进行数据更新，具有快速机动性和高分辨率的特点，GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理，为信息的处理、信息的应用提供强有力的工具，可进行动态仿真、模拟，进行最优化决策，是3S技术集成的基础平台，3者的结合与集成已成为空间科学的发展方向和必然趋势，该技术不受气候、日照影响，能穿透云层并能全天候工作的雷达卫星遥感技术等.20世纪80年代中期，美国林务局就在资源、流域、生物多样性保护等方面的管理监测中广泛推广GIS，GPS，RS技术和计算机等先进手段，目前美国已突破传统的森林资源调查和监测范围，渗透到全球环境变化监测和森林保健监测（FHM）研究，利用航天遥感技术建立大范围的森林生态图和森林健康指数图，对森林的生物和环境因子，森林的健康状况进行连续和动态的研究与监测。我国也是开展3S技术较早的国家之一，国家十分重视对3S技术的研究，一直都把遥感技术、GIS作为优先发展的技术，国家高技术发展计划也把遥感技术及3S技术的发展列为重点加以资助，并取得了一些重大科技成果，成功地实现了一些实用的集成模式。

2.2抽样技术

在动态监测体系中，除3S技术外，传统的抽样技术必不可少.基本的抽样方法，如简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、二阶与多阶抽样、系统抽样在林业资源调查及监测中都有所应用.应用抽样技术与3S技术相互协作进行调查和监测，可充分展示现代科技赋予现代林业的高效率、低成本、高精度的特点.美国林学界从20世纪70年代后期开始两阶抽样方法研究，先后设计出3种HPS/PPS 抽样方法，20世纪90年代设计出的第3种方法，即第1阶为水平点抽样，第2阶为简单随机抽样，随机样本限制在第1阶样点内，样本选取是按与直径平方成比例的概率进行，特别适用于大面积的总体调查，而且对树龄较大的天然混交林更呈现出它的优点.国内在林业抽样方面的研究也较深入，如在森林资源清查中应用2期抽样方法进行动态监测，另外还有PR抽样、角规点抽样等方法，且仍在不断探索准确、高效、费用少的抽样方法。

3、展望

3.1提供更有时效的重复观测能力

即有较短的重复观测周期，并能较快地得到数据。这对于许多应用是非常重要的，特别是对于灾害的监测，常需要1天以内甚至数时小时的重复观测时间才能有效地监视和评估灾害，及时采取措施。

3.2进一步细化波谱分辨率

以期提高缩小波段波谱长度，获取监测对象中更有针对性和更具体的信息。增加波段总数，为研究同一对象提供了更多的波段选择。

3.3多数据源综合分析和利用

目前卫星遥感主要有光学遥感和微波遥感两大部分，两者各有特点。光学遥感技术成熟，谱段所含信息丰富，数据容易理解，但很难探测云层覆盖下的区域，而微波有穿透能力，能全天候全天时工作，但信号处理复杂；光学数据能描述地物的化学物理性质，微波则适于反映地形及表面结构特征。充分利用两种遥感的特点，取长补短，能得到更好的监测效果。

3.4推广应用遥感技术

提高数据的处理加工能力和服务水平，发展小卫星来降低成本。

参考文献：

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