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文檔簡介
1、研究生課程作業(yè)課程名稱: 森林經理學研究進展作業(yè)名稱: 森林資源動態(tài)監(jiān)測概述學號: 學生: 森林資源動態(tài)監(jiān)測概述引言: 森林資源與人類時時刻刻都發(fā)生著關系,但是要達到森林的健康與可持續(xù)發(fā)展就必須對森林資源進行長期動態(tài)監(jiān)測。本文概述了森林資源動態(tài)監(jiān)測背景,并且介紹了近年來發(fā)展的森林資源動態(tài)監(jiān)測利用目標以及包括3S技術、抽樣技術、數學方法、計算機網絡技術、通訊技術和數據庫技術新技術在內的一些新技術,并對今后森林資源動態(tài)監(jiān)測的發(fā)展進行展望。1、關于概念的界定1.1森林資源從廣義上講森林資源是包括了林地、林木、動物、植物、微生物和構成森林資源環(huán)境的水資源、土壤資源、氣候資源的最大的陸地生態(tài)系統(tǒng),是關系
2、人類生存的資源支持系統(tǒng)的重要組成部分,具有經濟、社會和生態(tài)綜合效益1。1.2森林資源動態(tài)監(jiān)測森林資源動態(tài)監(jiān)測是指根據監(jiān)測的目標,運用相關技術與指標,查清森林資源的數量和質量,包括森林、林木、林地以及依托森林、林木、林地生存的野生動植物和微生物的現狀及其消長變化情況,以及對森林經營管理的各個環(huán)節(jié)定期的調查、核查、檢查、統(tǒng)計分析、監(jiān)督管理的過程2。2、提出森林資源動態(tài)監(jiān)測的背景 2.1 森林資源利用過程產生問題隨著經濟的發(fā)展,人類對森林資源的開發(fā)利用強度不斷加大。導致森林資源的衰減,森林面積的減少,進而促使生態(tài)環(huán)境的惡化,帶來了一系列嚴重的社會后果,這就改變了人們對森林的傳統(tǒng)認識觀念,使得人們越來
3、越深刻地認識到,森林除了要產生經濟效益外,還要更加注重的生態(tài)效益和社會效益。科學地管理和合理地經營森林是充分發(fā)揮森林三大效益的基礎3。森林資源系統(tǒng)是一個開放性的系統(tǒng),在人類的干擾與恢復過程中,也不斷地發(fā)生著變化。對森林資源所發(fā)生的變化進行動態(tài)監(jiān)測,是實現對森林資源科學管理和合理經營的重要途徑。因此,有效的森林資源監(jiān)測技術日益引起人們的廣泛重視,引起了廣大林業(yè)科技工作者的密切關注。2.2 監(jiān)測體系需要與時俱進1975年以來,我國已建立了以省為總體,以固定樣地為基礎的森林資源連續(xù)清查的動態(tài)監(jiān)測體系。該監(jiān)測體系的成果已在我國的林業(yè)決策中起了重要的作用。然而,隨著人們對森林多種效益認識的加深,隨著森林
4、資源經營水平的提高,隨著科學技術的發(fā)展,該體系急需進行更新和完善4。以省為總體,以固定樣地為基礎的森林資源連續(xù)清查的動態(tài)監(jiān)測體系,雖然可以有效地反映出一個省的森林資源動態(tài)變化情況,然而,卻難以反映一個地區(qū)的森林資源動態(tài)變化情況,更難反映地區(qū)以下森林資源的動態(tài)變化情況。因此需要充分地利用現行的先進技術,以較少的投人獲取可以有效地直接服務于科學管理和合理經營森林資源的森林資源動態(tài)變化信息。其次,目前的監(jiān)測體系難以反映出森林資源動態(tài)變化的空間分布狀況,也不能落實到目標地塊。最后,監(jiān)測體系的監(jiān)測內容不夠完善?,F代的森林資源監(jiān)測,不僅要求對森林生產力進行監(jiān)測,而且還要對林地防火、防蟲、防風沙等多元化監(jiān)測
5、。3、森林資源動態(tài)監(jiān)測主要技術 3.1傳統(tǒng)抽樣調查技術的應用在動態(tài)監(jiān)測體系中,抽樣技術是必不可少傳統(tǒng)技術?;镜某闃臃椒?,有簡單隨機抽樣、分層抽樣、整群抽樣、二階與多階抽樣、系統(tǒng)抽樣,這些在林業(yè)資源調查及監(jiān)測中都有所應用。應用抽樣技術進行調查和監(jiān)測,可充分高效率、低成本、高精度的對現代林業(yè)進行長期有效的動態(tài)監(jiān)測5。美國林學界從20世紀70年代后期開始兩階抽樣方法研究,先后設計出3種HPS/PPS抽樣方法,20世紀90年代設計出的第3種方法,即第1階為水平點抽樣,第2階為簡單隨機抽樣,隨機樣本限制在第1階樣點內,樣本選取是按與直徑平方成比例的概率進行,特別適用于大面積的總體調查,而且對樹齡較大的
6、天然混交林更呈現出它的優(yōu)點6。國內在林業(yè)抽樣方面的研究也較深入,如在森林資源清查中應用2期抽樣方法進行動態(tài)監(jiān)測,另外還有PR抽樣、角規(guī)點抽樣等方法,且仍在不斷探索準確、高效、費用少的抽樣方法。3.2 運用數學方法模型監(jiān)測以數學為工具的數學方法進行科學研究精確有效。即用數學語言表達事物的狀態(tài)、關系和過程,經推導、運算、分析,以形成解釋、判斷和預言的方法,具有定量性、抽象性、預測性、精確性和適用性的特點。森林資源動態(tài)監(jiān)測中很多問題的解決是離不開數學方法的,如線性代數、概率分布與隨機過程、數理統(tǒng)計與多元分析、集合論、模糊數學等方法在森林資源動態(tài)監(jiān)測過程中的數據提取、數據統(tǒng)計分析以及信息預測、信息分析
7、評價和定量化等方面都有應用,其中數據統(tǒng)計分析在林業(yè)中應用最早,也是最普遍的領域7。據資料顯示,目前世界上發(fā)布的統(tǒng)計分析軟件包大約有70多種,國外在林業(yè)上應用最多的有2種,即SAS和Mathematicao,其他數學分析軟件如MATLAB,SYSTAT等,在國外林業(yè)中也有廣泛的應用8。另外在森林資源估測方面應用較多的是多元回歸統(tǒng)計分析和最小二乘法,但由于多重共線性的影響,故又采用了一些新的方法,如嶺跡估計方法和穩(wěn)健估計方法等。3.2 3S技術的應用3S技術是指地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)、全球定位系統(tǒng)(簡稱GPS)和遙感技術(簡稱RS)這3項技術,集信息獲取、信息處理、信息應用于一身,具有快速、實
8、時的空間信息獲取與分析能力,是構成地理信息產業(yè)的支柱產品和技術,也是應用于森林資源動態(tài)監(jiān)測的一種技術手段和科學方法。3S技術中,GPS主要被應用于實時、快速地提供目標,包括各種傳感器和運載平臺的空間位置,利用其定位功能,快速準確地測量控制點坐標,輔助遙感圖像的幾何糾正,可大大提高工作效率和精度9。RS用于實時或準時提供目標及其環(huán)境的語義和非語義信息,及時地對GIS進行數據更新,具有快速機動性和高分辨率的特點,GIS則是對多種來源的時空數據進行綜合處理,為信息的處理、信息的應用提供強有力的工具,可進行動態(tài)仿真、模擬,進行最優(yōu)化決策,是3S技術集成的基礎平臺,3者的結合與集成已成為空間科學的發(fā)展方
9、向和必然趨勢。4、森林資源動態(tài)監(jiān)測主要流程 森林動態(tài)監(jiān)測流程主要有確定監(jiān)測目標、數據采集、數據傳輸及數據處理和分析等四大部分細成10。監(jiān)測目標主要根據主管部門以及當地社會經濟發(fā)展情況所確定。數據采集由人工調查和各種傳感器(如視覺、溫度、濕度等)、攝像機及計算機控制單元組成,負責被監(jiān)測對象的信息的收集。數據傳輸由有線傳輸的方式和無線傳輸系統(tǒng)及人工數據傳輸。數據處理和分析多采用地理信息系統(tǒng)及其它相關計算機應用軟件。通過空間查詢和空間分析,把與被監(jiān)測對象有內在聯系的數據與數據采集系統(tǒng)所取得的信息疊加、合并11。分析資源分布特點,災害發(fā)生位置、范圍、趨勢等。從而實時監(jiān)測森林資源生長變化情況,災害發(fā)展變
10、化情況,最終達到科學管理和決策的目的。5、森林資源動態(tài)監(jiān)測展望 當代科學技術迅速發(fā)展,特別是信息技術的突飛猛進,將進一步促進森林調查監(jiān)測技術的創(chuàng)新,使得森林資源動態(tài)監(jiān)測走向了現代高新科技的新時代,動態(tài)監(jiān)測的范圍擴大、周期縮短,精度提高、現勢性增強、工作量減小,從總體看來,未來森林資源調查監(jiān)測的發(fā)展特點是:技術的集成性、數據的多樣性、信息的實效性和信息成果的共享性等,而且未來的森林調查監(jiān)測技術將不是一個單一的技術,其發(fā)展也不是單科獨進的發(fā)展,而是多種技術乃至多種學科的綜合和集成。將航空攝影判讀與衛(wèi)星遙感,抽樣設計與數學建模,GIS與空間分析,地圖與GPS,計算機網絡技術等有機地綜合為森林調查監(jiān)測
11、一體化的集成技術,將成為未來森林資源動態(tài)監(jiān)測發(fā)展的主流技術。 6、參考文獻:1、于政中.森林經理學M.2版.北京:中國林業(yè)出版社,1993.2、康文智,李媛. 森林資源動態(tài)監(jiān)測技術探討J.內蒙古林業(yè)調查設計.2010,33(01):65-83.3、連亦同.自然資源利用概論M.北京:中國人民大學出版社,1987.4、徐萍,徐天蜀. 森林資源動態(tài)監(jiān)測技術綜述J.云南大學學報.2007,29:251-254.5、文彥桂,來庭.國外用兩階抽樣估計森林蓄積z1.中南林業(yè)調查規(guī)劃,1995(l):63.6、朱勝利.國外森林資源調查監(jiān)測的現狀和未來發(fā)展特點J.林業(yè)資源管理, 2001(2): 21 -26.7、李崇貴,趙憲文.以遙感和地理信息系統(tǒng)為基礎的森林蓄積LS估計自變量選擇研究J.遙感學報,2001,5(4):277-281.8、梁長秀,馮仲科.森林資源調查數據的
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