3S 在森林病虫害预警中的应用与展望(4)

具体介绍3S在森林病虫害研究中的应用

第10卷第4期 刘 琛等: 3S 在森林病虫害预警中的应用与展望 297

系统,借助遥感进行资料的搜集,利用地理信息系统进行空间分析,以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息,进行综合集成[1],使之有效地对森林病虫害进行预测预报、灾情监测和损失估算.

在森林资源管理中,我们运用 3S 技术,建立起森林病虫害数据库,实现森林病虫害逐小班数字化动态管理,使森林病虫害的发生及其发展趋势直观的反映到每个小班.森林病虫害预警系统,其实质是病虫害信息处理及服务系统.尽管国内已有大量的数学模型应用于病虫害的预测预报中,但目前开展的仍然是以时间尺度为主的预测预报.对于空间尺度上病虫害的发生范围,尤其是迁飞害虫的异地预测仍然停留于对虫源地、虫情的定性分析上,所发出的预报只是面,与所应用的技木、手段也有很大的关系.地理信息系统技术的发展则为我们进行空间尺度上的预测预报工作提供了比较先进的手段.

2.3 病虫害预警方法

预警系统的研究目前已经成为一门学科即预警科学,它不仅有一整套概念系统和独特的理论体系,而且还有相应的方法和技术支持.我国现行病虫害预警,以人工综合分析为主,并辅以数理统计分析.

随着航片判读、抽样技术、系统仿真、最优控制理论、动态模型、定量理论、模糊数学、灰色系统理论、计算机技术、通讯技术和网络技术等理论与技术的深入研究与应用,特别是计算机的大量应用,为森林资源信息管理带来了飞速的发展.80年代后期至90年代初期逐渐系统化,以研制MIS、DSS、ES为主要特征,并对RS、GPS、GIS以及网络应用作了初步的尝试.GIS技术预测病虫害:利用GIS技术和气候统计学方法并结合农业气象学和病虫害及寄主的生物学特性能够预测当年病虫害的超冬环境和地理分布区域,为中长期预测病虫害灾变发生提供快速分析手段.GIS有两个显著特征:一是它不仅可以像传统的数据库管理系统(DBMS)那样管理数字和文字(属性)信息,而且可以管理空间(图形)信息;二是它可以利用各种空间分析的方法,对多种不同的信息进行综合分析,寻求空间实体间的相互关系,分析和处理在一定区域内分布的现象和过程.遥感数据经识别处理直接进入地理信息系统数据库[2],遥感技术作为先进手段对资源与环境进行调查是十分必要的,也是可行的.

3 3S 技术应用展望

3S 技术的发展,为林业现代化和科技化描绘出一幅宏伟的蓝图,采用当今最先进的技术手段,进行全新概念的数据采集和数据更新方法,从RS技术中获取多时相的遥感信息,由GPS定位和导航,进入GIS进行数据综合分析处理,提供动态的资源数据和丰富的图文数表,最终提出决策实施方案.在技术上可以说是跨时段的、从天空到地表的多维 立体林业 ,逐步替代传统的调查、规划、监测和管理手段,使林业行业由单一粗放的经营管理模式迈上多元化、现代化、国际化的建设发展道路.在未来的10~15年中, 3S 技术将得到更深层次的发展.例如,GPS用于飞播造林辅助导航,样地野外定位,伐区测定边界和面积,林业工程测量等,取得良好的经济效益.RS在我国林业中的应用更是令人瞩目, 三北 防护林遥感综合调查在两年时间查清了占全国60%面积的 三北 地区森林、土地、草场等再生资源的数量,并对 三北 的生态环境进行了评价.使国家有关部门在短时间里掌握了如此大面积的资源状况及变化情况,对人迹稀少、常规方法难以调查的地区,RS更显其威力,西藏自治区森林资源调查就是用遥感技术完成的.可以预见, 3S 技术将对林业产生以下影响:

(1)改变林业调查作业方式. 3S 技术能快速、实时地获取地面三维信息,使以往图像繁重的校正工作及手工作图的作业方式,变得简单,周期缩短,人工劳务介入量大大减少,成本成倍降低,整个过程将以自动化作业为主.

(2)提高了对林火、病虫害等灾害事件监测能力.我国已实现了侧视雷达扫描图像的实时数字传输,保障了对灾害事件的全天候监测,并快速地通过通讯卫星向远距离发送.

(3)编制各种林业专题图件.以往林业制图,地形图是编制其它图件的基本图,数据采集主要靠人工,使得林业专题图的编制费时费力,在一些无地形图的地区更是无法进行.利用 3S 技术可以不受时间、地域的影响,利用其获取的直接地学编码图像,直接输出包括地形在内的各种专业图件,编制时间大大缩短,精度也有了较高的保证.(

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