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關(guān)鍵詞:無(wú)人機(jī);技術(shù);林業(yè);應(yīng)用
中圖分類號(hào):S7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2016)06-0186-02
1 引言
隨著無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,目前無(wú)人機(jī)已經(jīng)逐漸運(yùn)用到地圖測(cè)繪、地質(zhì)勘測(cè)、氣象探測(cè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、安防、農(nóng)藥噴灑等不同領(lǐng)域,可實(shí)現(xiàn)高分辨率影像的采集,在彌補(bǔ)衛(wèi)星遙感經(jīng)常因云層遮擋獲取不到影像缺點(diǎn)的同時(shí),解決了傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感重訪周期過(guò)長(zhǎng),應(yīng)急不及時(shí)等問(wèn)題。將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用到林業(yè)工作中,比如森林資源調(diào)查、野生動(dòng)物種群監(jiān)測(cè)、荒漠化監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)和森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)防治等,可以有效降低人工的作業(yè)量,提升林業(yè)工作的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力,增強(qiáng)作業(yè)精度,有效預(yù)防森林火災(zāi),提高應(yīng)急響應(yīng)能力。因此,本文研究了目前無(wú)人機(jī)在林業(yè)工作中的具體應(yīng)用,并對(duì)未來(lái)的應(yīng)用方向提出了展望。
2 無(wú)人機(jī)及其應(yīng)用領(lǐng)域
2.1 無(wú)人機(jī)
無(wú)人機(jī)是一種無(wú)人駕駛的遠(yuǎn)程控制的飛行器,主要基于預(yù)先設(shè)定的飛行航線、自動(dòng)化系統(tǒng)而具有自主航行能力,一般無(wú)人機(jī)上面都裝有自動(dòng)駕駛儀器、遙控和遙測(cè)系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)航和著陸等系統(tǒng)。
2.2 無(wú)人機(jī)技術(shù)
2.2.1 無(wú)人機(jī)航拍攝影
無(wú)人機(jī)航拍攝影是以無(wú)人駕駛飛機(jī)作為空中平臺(tái),以機(jī)載遙感設(shè)備,如高分辨率CCD數(shù)碼相機(jī)、輕型光學(xué)相機(jī)、紅外掃描儀,激光掃描儀、磁測(cè)儀等獲取信息,用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像信息進(jìn)行處理,并按照一定精度要求制作成圖像。全系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和最優(yōu)化組合方面具有突出的特點(diǎn),是集成了高空拍攝、遙控、遙測(cè)技術(shù)、視頻影像微波傳輸和計(jì)算機(jī)影像信息處理的新型應(yīng)用技術(shù)。
2.2.2 無(wú)人機(jī)遙感
無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)是無(wú)人機(jī)航拍攝影技術(shù)的一種,是無(wú)人機(jī)與遙感技術(shù)的結(jié)合,綜合利用先進(jìn)的無(wú)人駕駛飛行技術(shù)、遙感應(yīng)用和遙感遙控技術(shù),快速獲取空間遙感信息。無(wú)人機(jī)遙感屬于低空遙感技術(shù),其在獲取影像過(guò)程中不受大氣因素的干擾,具有操作簡(jiǎn)單、使用成本低、地面分辨率高、獲取影像速度快等傳統(tǒng)遙感技術(shù)所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。
2.3 無(wú)人機(jī)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用
在災(zāi)害應(yīng)急救援方面,臧克等利用微型無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)對(duì)“5?12汶川大地震”的重災(zāi)區(qū)北川縣城進(jìn)行了航拍,通過(guò)圖像處理,對(duì)災(zāi)區(qū)的受災(zāi)情況進(jìn)行了初步評(píng)價(jià),取得良好的效果。在農(nóng)業(yè)技術(shù)方面,王利民等基于無(wú)人機(jī)影像技術(shù)對(duì)農(nóng)作物面積識(shí)別精度與能力進(jìn)行了研究,結(jié)果表明無(wú)人機(jī)遙感影像獲取小范圍、樣方式分布的作物影像方面具有廣泛的應(yīng)用前景;汪小欽等運(yùn)用可見(jiàn)光無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在可見(jiàn)光波段健康綠色植被信息提取方面取得較好的效果,提取精度可達(dá)90%以上;劉峰等設(shè)計(jì)構(gòu)建了基于無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)的遙感系統(tǒng),對(duì)園區(qū)內(nèi)的板栗植被覆蓋度進(jìn)行年變化監(jiān)測(cè),充分發(fā)揮了無(wú)人機(jī)靈活、高時(shí)效性、高分辨率等優(yōu)勢(shì),獲取了大量板栗主要生育期的無(wú)人機(jī)遙感影像。
在環(huán)境保護(hù)方面,無(wú)人機(jī)可搭載移動(dòng)大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)和采樣平臺(tái)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)、采樣;在環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作中,可以在短時(shí)間內(nèi)提供精度高、時(shí)效性強(qiáng)的底圖,有效減少在危險(xiǎn)偏遠(yuǎn)區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作量;在環(huán)境應(yīng)急突發(fā)事件中,可利用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)克服情況危險(xiǎn)和交通不利等因素,快速獲取事故現(xiàn)場(chǎng)信息、污染物排放情況和周圍環(huán)境敏感點(diǎn)分布情況。在安防領(lǐng)域,可利用攜帶攝像機(jī)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行街道監(jiān)控巡查、交通監(jiān)視,實(shí)時(shí)傳送拍攝影像,增大安全保衛(wèi)覆蓋面。
3 無(wú)人機(jī)在林業(yè)工作中的應(yīng)用
日常的林業(yè)工作主要包括林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)、森林資源調(diào)查、野生動(dòng)物保護(hù)管理、森林防火和造林綠化等,外業(yè)工作環(huán)境艱苦、工作量大。目前,隨著我國(guó)3S技術(shù)和圖像視頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)燃夹g(shù)的發(fā)展,無(wú)人機(jī)和無(wú)人機(jī)技術(shù)逐漸應(yīng)用于日常林業(yè)工作中,大大提高了工作效率和精度,節(jié)省了人力物力,具有明顯的優(yōu)勢(shì)和廣闊應(yīng)用前景。
3.1 林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)防治
目前我國(guó)森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)與防治主要通過(guò)黑光燈誘殺、昆蟲(chóng)網(wǎng)誘捕、性引誘劑誘捕和人工噴灑農(nóng)藥的方式。隨著我國(guó)造林綠化面積的增多,以及氣候因素的影響,森林病蟲(chóng)害呈現(xiàn)程度增強(qiáng)、面積增加的趨勢(shì),傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)與防治手段在應(yīng)對(duì)大面積森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)防治時(shí)凸顯出弱勢(shì)。通過(guò)無(wú)人機(jī)噴酒藥物、監(jiān)測(cè)能有效提升有害生物監(jiān)測(cè)和防治減災(zāi)水平,大大減小林業(yè)有害生物對(duì)森林資源造成的生態(tài)危害。目前在我國(guó)也有一些地區(qū)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治,比如勐臘縣利用植保無(wú)人機(jī)對(duì)縣內(nèi)橡膠樹(shù)病蟲(chóng)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)和防治,應(yīng)用結(jié)果表明無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥1h的工作量相當(dāng)于2個(gè)工人工作1d,極大地提高了橡膠行業(yè)病蟲(chóng)害防治效率,提高了應(yīng)對(duì)橡膠突發(fā)病蟲(chóng)害的反應(yīng)速度。山西臨縣利用無(wú)人駕駛植保機(jī)對(duì)轄區(qū)內(nèi)病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重的紅棗樹(shù)進(jìn)行噴藥防治,取得了良好的效果。
3.2 森林防火
森林火災(zāi)的發(fā)生會(huì)造成巨大的生態(tài)損失、經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,是一種撲救難度大的災(zāi)害,因此國(guó)家非常重視森林防火工作,防患于未然。目前最基礎(chǔ)的森林防火方式是派人實(shí)地巡邏考察,對(duì)于大面積的林區(qū)來(lái)講,工作量大,危險(xiǎn)性高,火點(diǎn)觀測(cè)精度低。有人駕駛飛機(jī)飛行受管制,拍攝的圖像很難滿足高精度和高分辨率的要求,在森林火災(zāi)發(fā)生時(shí)存在很大的危險(xiǎn)性。在森林防火中利用無(wú)人機(jī)具有操作簡(jiǎn)便、快速部署、使用成本低、功能多樣化、圖象分辨率高等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)了解火場(chǎng)發(fā)生態(tài)勢(shì)和滅火效果,及時(shí)消滅火災(zāi)。
3.3 野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)
在野生動(dòng)物資源監(jiān)測(cè)方面,無(wú)人機(jī)利用其特有的高時(shí)效性,能夠第一時(shí)間獲取野生動(dòng)物資源變化數(shù)據(jù)。利用無(wú)人機(jī)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)野生動(dòng)物種群分布、生長(zhǎng)情況的監(jiān)測(cè),也可以對(duì)瀕危動(dòng)物進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),減輕原始人工巡查對(duì)其造成的擾動(dòng),大大減少監(jiān)測(cè)巡護(hù)的人工和經(jīng)濟(jì)成本。
3.4 森林資源調(diào)查
森林資源調(diào)查是我國(guó)林業(yè)工作中非常重要的一項(xiàng)任務(wù),森林資源調(diào)查的技術(shù)方法經(jīng)歷了航空相片調(diào)查方法、抽樣調(diào)查和計(jì)算機(jī)和遙感技術(shù)調(diào)查等階段,這些方法都離不開(kāi)工作人員到實(shí)地進(jìn)行調(diào)查,尤其是在大規(guī)模林區(qū),則需要花費(fèi)大量人力物力。利用無(wú)人機(jī)和遙感技術(shù)的結(jié)合,可快速獲取所需區(qū)域的高精度森林資源空間遙感信息,具有高時(shí)效、低成本、低損耗、高分辨率等特殊優(yōu)勢(shì)。張園等在浙江省臨安市的二類調(diào)查中利用了無(wú)人機(jī)遙感技術(shù),快速獲取高清晰度遙感圖像,經(jīng)過(guò)圖像處理和軟件分析,取得非常好的工作成果。
關(guān)鍵詞:3S技術(shù);森林調(diào)查規(guī)劃;應(yīng)用
引言
長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)對(duì)于森林資源的經(jīng)營(yíng)和利用的水平都比較低,很難建立可靠、精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)對(duì)整個(gè)森林資源和生態(tài)環(huán)境的規(guī)律進(jìn)行反映。從上個(gè)世紀(jì)九十年代開(kāi)始,3S技術(shù)在林業(yè)發(fā)展中有廣泛的應(yīng)用,在3S系統(tǒng)中,RS―GPS、GIS―RS、GPS―GIS等方面的結(jié)合比較完美,能夠?qū)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行統(tǒng)一的結(jié)合,提升對(duì)森林資源的利用效率。為此,要加強(qiáng)以GPS、GIS、RS為主導(dǎo)的3S技術(shù)在森林資源的調(diào)查和規(guī)劃中的應(yīng)用,對(duì)森林資源的管理做到全方位,才能實(shí)現(xiàn)林業(yè)的發(fā)展從傳統(tǒng)的模式中解放出來(lái),向精準(zhǔn)化、系統(tǒng)的方向發(fā)展。本文淺述了3S技術(shù)的相關(guān)概念以及3S技術(shù)在森林資源的調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用。
1 3S技術(shù)的概況
3S技術(shù)是遙感技術(shù)(即RS),地理信息系統(tǒng)(即GIS),以及全球定位系統(tǒng)(即GPS)的統(tǒng)稱。近年來(lái),隨著信息技術(shù)的不斷深入發(fā)展,3S技術(shù)在信息數(shù)字化的實(shí)施過(guò)程中占據(jù)十分重要的地位。
地理信息系統(tǒng)在我國(guó)的興起時(shí)間比較短,是一門(mén)綜合性的應(yīng)用系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)⒏鞣N森林資源的視圖信息和森林的地理位置進(jìn)行結(jié)合,同時(shí)和其他的計(jì)算機(jī)科學(xué)、幾何學(xué)、多媒體技術(shù)等多方面進(jìn)行結(jié)合,將各種對(duì)象融為一體,并且對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行分析,將對(duì)象相關(guān)的各種圖文信息都傳遞給用戶,便于用戶的使用。
遙感技術(shù)指的是從高空接收來(lái)自地球表面的一些電磁波信息,并且對(duì)這些信息進(jìn)行掃描、攝影、處理等操作之后,對(duì)各種現(xiàn)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離地測(cè)控和識(shí)別的技術(shù)。遙感技術(shù)在森林資源的調(diào)查分析中具有十分廣泛的應(yīng)用,比如植被資源調(diào)查、氣候氣象觀測(cè)預(yù)報(bào)、病蟲(chóng)害預(yù)測(cè)、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)等,都可以應(yīng)用遙感技術(shù)。
全球定位系統(tǒng)是從上個(gè)世紀(jì)七十年代開(kāi)始研制的,具有海、陸、空全方位觀測(cè)、定位和導(dǎo)航功能的系統(tǒng),GPS包含空間星座、地面控制以及用戶設(shè)備三個(gè)方面,能夠?qū)Ρ粶y(cè)對(duì)象進(jìn)行點(diǎn)、線、面等位置信息的確定。精度高、效益高,在很多方面都有應(yīng)用,比如軍事、民用交通、大地測(cè)量、土地利用調(diào)查、森林資源調(diào)查等。
隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)展,將三個(gè)方面融為一體的技術(shù)在森林資源的管理方面有非常廣闊的應(yīng)用前景。以GPS、GIS和RS為基礎(chǔ),將其中的幾個(gè)部分進(jìn)行結(jié)合,可以構(gòu)成功能比較強(qiáng)大的技術(shù)體系,便于對(duì)各種環(huán)境信息和空間信息進(jìn)行收集和處理。3S技術(shù)是信息技術(shù)的一個(gè)重要部分,它在森林資源的調(diào)查利用中的發(fā)展過(guò)程大致有三個(gè)重要的階段,第一是作為一種采集的手段,將各種森林資源進(jìn)行收集,為森林資源的管理提供相關(guān)的數(shù)據(jù)。第二個(gè)階段是構(gòu)建了森林資源屬性和空間數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)森林資源的數(shù)量、質(zhì)量等有一個(gè)準(zhǔn)確的了解。第三個(gè)階段是通過(guò)各種探索對(duì)森林資源的管理提供一些優(yōu)化的手段,提高森林資源管理的決策效益和能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源的集約化管理。
2 3S技術(shù)在森林資源的調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的森林資源的規(guī)劃和調(diào)查,一般是在一定的范圍之內(nèi),將森林資源進(jìn)行分塊,以一個(gè)個(gè)小塊為單位進(jìn)行森林資源的清查。這種方法一般需要大量的人力,而且工作量大、工作效率比較低、調(diào)查精度也往往因調(diào)查人員的主觀認(rèn)知能力而受到較大影響,因此為了提高森林資源調(diào)查規(guī)劃的效率,掌握更加準(zhǔn)確的森林資源信息,需要加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。3S技術(shù)的應(yīng)用,有助于建立相關(guān)的森林資源管理系統(tǒng),對(duì)傳統(tǒng)的森林資源的調(diào)查方式是一種顛覆,也促進(jìn)了森林資源的調(diào)查工作向更高效的方向發(fā)展。3S技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用主要有以下方面。
2.1 3S技術(shù)在森林資源的監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
2.1.1 遙感影像數(shù)據(jù)的采集和處理 當(dāng)前在對(duì)森林資源進(jìn)行調(diào)查的過(guò)程中,比較常用的是美國(guó)陸地資源衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)和法國(guó)的SPOT衛(wèi)星數(shù)據(jù),這兩種影像技術(shù)具有不同的特點(diǎn),利用這兩種影像對(duì)森林資源進(jìn)行調(diào)查時(shí),需要對(duì)地面的各種森林資源進(jìn)行校正,圖像合成、增強(qiáng)等處理,使得各種森林資源的影像圖分辨率比較高。同時(shí)要利用全球定位系統(tǒng)、遙感影像和實(shí)地之間的關(guān)系,建立不同地類、樹(shù)種等與森林資源相關(guān)的各種因子的遙感影像標(biāo)志。
2.1.2 信息提取 在對(duì)各種森林影像資源中的信息進(jìn)行提取時(shí),可以以ArcGIS 軟件為地理信息系統(tǒng)的平臺(tái),將之前經(jīng)過(guò)處理的森林影像傳入到系統(tǒng)中,采用人機(jī)交互的方式,利用軟件的編輯功能,建立相應(yīng)的小班空間圖形數(shù)據(jù)庫(kù),并且從影像上將一些地理位置信息、小班號(hào)、地貌坡度等立地、樹(shù)種、森林資源的起源等各種信息因子進(jìn)行提取和標(biāo)注。
2.1.3 現(xiàn)地調(diào)查 在森林資源的調(diào)查中,要采取抽樣的方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,選擇小班進(jìn)行現(xiàn)地驗(yàn)證,利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行地理位置的核實(shí),以校正人機(jī)交互方式提取的各種森林資源信息因子,提高準(zhǔn)確性。
2.1.4 建立森林資源管理信息系統(tǒng) 對(duì)森林資源信息進(jìn)行了解之后,要建立一個(gè)森林資源管理信息系統(tǒng),利用各種計(jì)算機(jī)技術(shù)和相應(yīng)的軟件建立森林資源信息系統(tǒng),對(duì)小班空間圖像數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)化的管理,對(duì)各種資源進(jìn)行保存、匯總等,以便相關(guān)資料的查閱和使用,同時(shí)也便于對(duì)森林資源的演替變化進(jìn)行適時(shí)的監(jiān)測(cè)、資源數(shù)據(jù)更新和管理決策。
2.2 對(duì)森林災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)和防治 森林災(zāi)害對(duì)于森林資源的危害很大,3S技術(shù)在各種森林資源災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和防治中也有廣泛的應(yīng)用。比如在森林資源管理中引入RS技術(shù)之后,由于一些設(shè)備的覆蓋范圍比較廣、波段也比較寬,因此在一些森林災(zāi)害中發(fā)揮了重要的監(jiān)測(cè)作用。利用遙感技術(shù)來(lái)進(jìn)行災(zāi)害的監(jiān)測(cè)主要是利用遙感技術(shù)的光譜灰度值的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的,比如森林中的病蟲(chóng)發(fā)作時(shí),樹(shù)木會(huì)發(fā)生一些生理方面的變化,利用遙感技術(shù)可以將這些變化顯現(xiàn)出來(lái),以便進(jìn)行森林資源的保護(hù)。
2.3 在森林資源規(guī)劃的決策中的應(yīng)用 對(duì)林業(yè)發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃和決策對(duì)于森林資源有很大的影響,3S技術(shù)在林業(yè)決策和管理中也有應(yīng)用,比如GIS應(yīng)用于林業(yè)決策和管理時(shí),基于其建立的方便直觀的森林資源管理信息系統(tǒng),決策管理部門(mén)可以快捷而準(zhǔn)確地獲取相關(guān)數(shù)據(jù),從而及時(shí)作出正確的決策和合理的管理措施。另外,還可以利用GIS建立決策、經(jīng)營(yíng)、預(yù)測(cè)等方面的模型,對(duì)林業(yè)資源的管理進(jìn)行評(píng)價(jià),選出最好的方案,提高資源管理效果。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,3S技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,尤其是在森林資源的調(diào)查和規(guī)劃中,為其提供了更加快捷、準(zhǔn)確的調(diào)查、監(jiān)測(cè)手段,隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,在以后的森林資源管理中其作用會(huì)更加明顯。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:攝像測(cè)量;遙感技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展
隨著現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展趨勢(shì),攝像測(cè)量與遙感技術(shù)也在不斷發(fā)展和提高,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛,由最初的地球科學(xué)研究,到如今被人們應(yīng)用于日常生活工作當(dāng)中,其應(yīng)用價(jià)值也愈發(fā)凸顯。在此趨勢(shì)下,攝像與遙感技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展成為了相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)予以關(guān)注與思考的問(wèn)題。
1 攝像測(cè)量與遙感技術(shù)
1.1 攝像測(cè)量
攝像測(cè)量是指通過(guò)影響研究信息的獲取、處理、提取和成果表達(dá)的一門(mén)科學(xué),其實(shí)質(zhì)是一門(mén)信息科學(xué),目前是測(cè)繪學(xué)的分支學(xué)科。就學(xué)科而言,攝像測(cè)量學(xué)主要針對(duì)集合定位和影像解譯這兩大問(wèn)題進(jìn)行解決。其主要內(nèi)容包括不同比例尺下的地形圖的測(cè)繪、數(shù)字地面模型的建立、提供地理或土地信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在學(xué)科特點(diǎn)方面,攝像測(cè)量學(xué)反映的是客觀的、真實(shí)的目標(biāo),形象直觀,并且可從中獲得大量信息,其中主要是物理信息與集合信息,同時(shí)攝像測(cè)量還可以針對(duì)動(dòng)態(tài)物體進(jìn)行測(cè)量,捕捉其瞬間影像,對(duì)測(cè)量工作的進(jìn)行是一大進(jìn)步,此外,攝像測(cè)量的引用范圍較廣,適用于大范圍地形測(cè)繪,提高測(cè)繪效率。在工作地點(diǎn)的選擇上,攝像測(cè)量由于是在影像中進(jìn)行測(cè)量工作,其工作地點(diǎn)不再受氣候、地理等條件的限制,為實(shí)際測(cè)繪工作提供便捷。
1.2 遙感技術(shù)
遙感技術(shù)是一種探測(cè)技術(shù),始于上世紀(jì)60年代。事實(shí)上,任何物體都具有光譜特性,即吸收、反射、輻射光譜的性能。不同物體對(duì)于光譜的反映存在差異,同一物體在不同的時(shí)間和地點(diǎn)也會(huì)對(duì)光譜產(chǎn)生不同的反射和吸收程度差異。遙感技術(shù)正是利用這一原理,將電磁波理論結(jié)合傳感儀的使用,對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波、可見(jiàn)光、紅外線信息進(jìn)行收集處理,最終成像,達(dá)到探測(cè)和識(shí)別的目的。遙感技術(shù)是一套設(shè)備系統(tǒng)共同協(xié)作可完成的工作體系,其組成設(shè)備包括遙感器、遙感平臺(tái)、信息傳輸設(shè)備、接收裝置、圖像處理器等。遙感技術(shù)按照電磁譜段的差異可分為可見(jiàn)光遙感、紅外遙感、多譜段遙感、紫外遙感和微波遙感。遙感技術(shù)由于其探測(cè)范圍大、獲取資料速度快、受限條件較少等原因被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、海洋、水文、氣象、測(cè)繪等許多領(lǐng)域。
2 攝像測(cè)量與遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 攝像測(cè)量的應(yīng)用現(xiàn)狀
(1)航空攝影
航空攝像,又稱航拍,指在飛機(jī)或其他航空飛行器上利用航空攝影機(jī)攝取地面景物的技術(shù)。航空攝像技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必須以航天技術(shù)為基礎(chǔ),在航天攝影技術(shù)方面也有著一定的要求,測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)苛,所要求的攝像測(cè)量工作者的專業(yè)技能也更高,在測(cè)量成本方面,由于其過(guò)程涉及航天技術(shù)的應(yīng)用,成本自然很高。
(2)無(wú)人機(jī)低空攝像測(cè)量
無(wú)人機(jī)低空攝像測(cè)量是攝像測(cè)量的一項(xiàng)重要應(yīng)用,其目的是獲取高分辨率數(shù)字影像。無(wú)人駕駛飛機(jī)作為飛行平臺(tái),運(yùn)用的傳感器通常是具有高分辨率的數(shù)碼相機(jī),結(jié)合遙感技術(shù),通過(guò)系統(tǒng)一系列的集成應(yīng)用,最終獲取到面積較小、色彩保真、大比例尺的航測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)代無(wú)人機(jī)低空攝像測(cè)量被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的獲取,為接下來(lái)的工作奠定基礎(chǔ)。與衛(wèi)星遙感相比,無(wú)人機(jī)低空攝像測(cè)量具有明顯的優(yōu)勢(shì),首先在操作上,無(wú)人機(jī)攝像測(cè)量更加機(jī)動(dòng)靈活,在安全性上也更有保障,由于是低空作業(yè),其影響分辨率較高,攝像測(cè)量精度可達(dá)到亞米級(jí)。從成本上看,無(wú)人機(jī)低空攝像測(cè)量無(wú)疑成本低與衛(wèi)星遙感。
2.2 遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
(1)農(nóng)情檢測(cè)
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),糧食問(wèn)題歷來(lái)是我國(guó)政府密切關(guān)注的所在。攝像測(cè)量與遙感技術(shù)由于其對(duì)真實(shí)畫(huà)面的捕捉與反饋使得其獲取的數(shù)據(jù)更具科學(xué)性與客觀性,并且其在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中周期較短、范圍較廣,因此,將其應(yīng)用于農(nóng)作物監(jiān)測(cè)具有很大的優(yōu)勢(shì),獲取的相關(guān)資料對(duì)于農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)情況的掌握和農(nóng)業(yè)估產(chǎn)具有重要作用。上世紀(jì)80年代中期,在國(guó)家經(jīng)委的支持下,以中國(guó)氣象局為主的相關(guān)部門(mén)組織開(kāi)展了北方十省冬小麥股產(chǎn)試驗(yàn),標(biāo)志著我國(guó)氣象衛(wèi)星非氣象領(lǐng)域工程化應(yīng)用的開(kāi)始,也是我國(guó)首次開(kāi)展大規(guī)模遙感估產(chǎn)工作?!鞍宋濉逼陂g,我國(guó)建立了主要糧區(qū)主要農(nóng)作物(小麥、水稻、玉米)的股產(chǎn)信息系統(tǒng),其中大面積冬小麥遙感股產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)是遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它將整個(gè)遙感估產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)納入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行,使整體具有數(shù)字化作業(yè)能力,并能夠輸出各種估產(chǎn)結(jié)果。自1992年起的三年內(nèi),在黃淮海地區(qū)進(jìn)行冬小麥遙感估產(chǎn)試驗(yàn)的結(jié)果表明,利用遙感技術(shù)對(duì)大面積農(nóng)作物股產(chǎn)的精度能夠達(dá)到95%以上,具有較大的應(yīng)用價(jià)值。目前,利用氣象衛(wèi)星進(jìn)行農(nóng)作物估產(chǎn)的應(yīng)用已經(jīng)得到了普及與深化,并逐漸形成為一種業(yè)務(wù)化手段,估產(chǎn)對(duì)象也逐漸走向多樣化。
(2)地質(zhì)礦產(chǎn)資源調(diào)查
礦產(chǎn)資源是重要的自然資源,是人類社會(huì)賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是國(guó)家發(fā)展與安全的中國(guó)要保障。我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富,遙感技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,且遙感技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)填圖方面的應(yīng)用較為成熟,在其應(yīng)用效果上也取得了一些成就。例如,在內(nèi)蒙古、山東、江西等省開(kāi)展的32項(xiàng)1:5萬(wàn)圖幅的地質(zhì)填土工作中,遙感技術(shù)的應(yīng)用一方面顯著提升了工作效率與工作質(zhì)量,另一方面也節(jié)省了填圖費(fèi)用,每幅圖的實(shí)際費(fèi)用僅占常規(guī)方法所耗用資金的三分之二。
3 攝像測(cè)量與遙感技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展
隨著攝像測(cè)量和遙感技術(shù)自身技術(shù)水平的發(fā)展,可預(yù)見(jiàn)的是,其應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)?huì)更加廣泛。攝像測(cè)量的具有代表性的發(fā)展趨勢(shì)是傳感器的改良與創(chuàng)新,結(jié)合其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其實(shí)際需要而改革發(fā)展。事實(shí)上,在不同行業(yè)中,對(duì)于攝像測(cè)量與遙感技術(shù)的需求需要根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)加以確定,根據(jù)自身需求加以運(yùn)用。在攝像測(cè)量與遙感技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,相應(yīng)的測(cè)量軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與信息提取與分析效率的提高逐漸成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。在當(dāng)下這一大數(shù)據(jù)時(shí)代,想要對(duì)二者加以改進(jìn),就必須提高數(shù)據(jù)的處理效率,,進(jìn)行推動(dòng)器改革,同r在遙感技術(shù)方面,對(duì)遙感數(shù)據(jù)的處理要更新模型的效率,引入先進(jìn)算法,更好地將其應(yīng)用于更多領(lǐng)域。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、行業(yè)變化較快、信息環(huán)境變化莫測(cè)的大環(huán)境下,我國(guó)對(duì)攝像測(cè)量與遙感技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛,其技術(shù)的提高速度與質(zhì)量應(yīng)當(dāng)被社會(huì)各行業(yè)關(guān)注。攝像測(cè)量與遙感技術(shù)自身的發(fā)展一方面具有科技性意義,同時(shí)也具有整個(gè)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,在其應(yīng)用領(lǐng)域中,更是具有商業(yè)價(jià)值,因此,我國(guó)應(yīng)加快攝像測(cè)量與遙感技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā),并在其應(yīng)用范圍中不斷擴(kuò)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張軍.攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展展望[J].科技資訊,2015.
關(guān)鍵詞:森林資源二類調(diào)查新技術(shù);遙感技術(shù);地理信息系統(tǒng);全球定位系統(tǒng)
中圖分類號(hào):S757.27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20150733089
目前,我國(guó)雖然把林業(yè)建設(shè)作為生態(tài)文明建設(shè)的重點(diǎn),但是森林資源的管理方面矛盾依然非常尖銳,最突出的矛盾就是我國(guó)林業(yè)正處于邊治理邊破壞的相持階段。對(duì)森林資源加強(qiáng)管理是為了化解這個(gè)矛盾,使林業(yè)更好地發(fā)展,促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。森林資源二類調(diào)查是森林資源監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,本文簡(jiǎn)單地提出了我國(guó)在森林資源二類調(diào)查方面應(yīng)用的主要技術(shù)手段,指明了其中的部分問(wèn)題,并提出一些應(yīng)對(duì)策略。
1 我國(guó)森林資源二類調(diào)查中應(yīng)用的新技術(shù)
我國(guó)在森林資源二類調(diào)查當(dāng)中應(yīng)用的主要手段有遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)。遙感技術(shù)的原理是利用各種傳感儀器輻射電磁波通過(guò)物體反射回來(lái)電磁波然后再接收反射的信息,從誕生到現(xiàn)在這項(xiàng)探測(cè)技術(shù)已經(jīng)變得非常發(fā)達(dá),具有反饋信息速度快、信息準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn),將其應(yīng)用到森林資源的管理工作當(dāng)中,對(duì)森林資源的調(diào)查監(jiān)測(cè)起到了非常重要的作用,比如監(jiān)測(cè)森林的覆蓋面積、繪制林區(qū)地形等。地理信息系統(tǒng)集數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、管理、計(jì)算于一體,在收集數(shù)據(jù)之前,必須要確定收集對(duì)象的地理位置,然后對(duì)對(duì)象里的全部因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。全球定位系統(tǒng)可以說(shuō)是種輔助手段,它對(duì)影像上顯示不清楚的地方進(jìn)行準(zhǔn)確定位,幫助工作人員獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
2 我國(guó)森林資源二類調(diào)查技術(shù)的缺陷
2.1 二類調(diào)查技術(shù)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法得到提升
受我國(guó)的國(guó)情和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平限制,遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)進(jìn)步緩慢,遙感技術(shù)并沒(méi)有被廣泛采用,只是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)和特殊地區(qū)被使用,地理信息系統(tǒng)在森林資源二類調(diào)查當(dāng)中所起到的作用只局限于某些方面,無(wú)法為二類調(diào)查技術(shù)帶來(lái)更大的突破,全球定位系統(tǒng)受地形影響不能準(zhǔn)確定位,實(shí)質(zhì)性作用不大。
2.2 二類調(diào)查技術(shù)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容不全面
綜合全國(guó)的森林資源二類調(diào)查來(lái)看,二類調(diào)查技術(shù)內(nèi)容并不全面,具體反映在調(diào)查內(nèi)容側(cè)重于對(duì)森林覆蓋面積的統(tǒng)計(jì),對(duì)于其他方面可以說(shuō)是完全忽略,比如對(duì)林區(qū)內(nèi)生態(tài)狀況的調(diào)查,包括林區(qū)內(nèi)的林木種類、棲息動(dòng)物以及是否有火災(zāi)、病害、蟲(chóng)害的發(fā)生,在發(fā)生這些災(zāi)害以后該采取何種措施來(lái)解決也沒(méi)有受到我國(guó)的重視。
2.3 監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)跟不上林區(qū)建設(shè)的需求
二類調(diào)查技術(shù)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容更新時(shí)間間隔長(zhǎng),導(dǎo)致監(jiān)測(cè)的時(shí)效性比較差,在相關(guān)部門(mén)有需要的時(shí)候,這些數(shù)據(jù)不能很好地服務(wù)于其工作,加大工作難度,森林資源管理的數(shù)據(jù)滯后于林區(qū)的自然發(fā)展,數(shù)據(jù)存在不真實(shí)的情況,對(duì)于森林資源的管理無(wú)法提供數(shù)據(jù)保障,不能促進(jìn)林區(qū)的發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)。
3 解決森林資源二類調(diào)查技術(shù)問(wèn)題的策略
3.1 加強(qiáng)技術(shù)研究,提升技術(shù)水平
毋庸置疑,我國(guó)的二類調(diào)查技術(shù)雖然總體水平還比較低,但是國(guó)際上一些發(fā)達(dá)國(guó)家的水平還是高于我國(guó)的,我國(guó)應(yīng)該借鑒國(guó)外先進(jìn)科技水平,促進(jìn)國(guó)內(nèi)森林資源二類調(diào)查技術(shù)水平的提升,還要投入資金和人力加強(qiáng)國(guó)內(nèi)技術(shù)研究,積極推廣和使用高新技術(shù)手段,為森林資源管理奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
3.2 豐富檢測(cè)內(nèi)容,完善檢測(cè)體制
在已有的檢測(cè)內(nèi)容基礎(chǔ)上,綜合考慮全局,放眼國(guó)際,逐步增加檢測(cè)內(nèi)容,加強(qiáng)對(duì)林區(qū)生態(tài)狀況的檢測(cè),做好火災(zāi)、病害、蟲(chóng)害的預(yù)防工作,增強(qiáng)森林的生態(tài)功能、經(jīng)濟(jì)功能和社會(huì)功能,改善生態(tài)環(huán)境,及時(shí)更新數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,為森林資源數(shù)據(jù)評(píng)估、資源流動(dòng)提供依據(jù),促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
3.3 優(yōu)化管理方案,建設(shè)高素質(zhì)隊(duì)伍
森林資源管理人員應(yīng)該及時(shí)尋找更加合適的管理方法,優(yōu)化管理方案,強(qiáng)化檔案管理,保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算及時(shí)準(zhǔn)確上傳,幫助決策者科學(xué)合理決策,以便更好地配置資源,管理森林資源。森林資源管理者應(yīng)該努力提高員工專業(yè)素質(zhì),加強(qiáng)職業(yè)技能培訓(xùn),建設(shè)一批高素質(zhì)的管理隊(duì)伍和資源調(diào)查監(jiān)測(cè)隊(duì)伍。
4 結(jié)束語(yǔ)
森林資源管理的最終目的都是為了實(shí)現(xiàn)森林可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),對(duì)于森林資源的管理不僅要加強(qiáng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析,還要對(duì)森林實(shí)時(shí)實(shí)地監(jiān)控,在遇到自然災(zāi)害時(shí),比如火災(zāi)、病害、蟲(chóng)害等,要利用各項(xiàng)技術(shù)及時(shí)找出問(wèn)題所在,對(duì)癥下藥,提前做好預(yù)防工作,做好事后處理工作,借鑒國(guó)外森林資源管理方面的先進(jìn)技術(shù),更新國(guó)內(nèi)技術(shù),消除各項(xiàng)的弊端,這些都是提高森林資源管理質(zhì)量的必要措施。
關(guān)鍵詞:環(huán)境;污染;遙感技術(shù)
引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,環(huán)境污染和生態(tài)破壞日益嚴(yán)重,突發(fā)性環(huán)境污染事故也時(shí)有發(fā)生。環(huán)境監(jiān)測(cè)作為環(huán)境管理和污染控制的主要手段之一,正發(fā)揮著不可替代的作用。遙感技術(shù)是獲取環(huán)境信息的有力手段,是實(shí)現(xiàn)這一目的的極有效的技術(shù)。運(yùn)用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)環(huán)境污染及生態(tài)環(huán)境狀況,正確評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量,尋求改善生態(tài)環(huán)境的途徑和措施,具有重要的意義。
1遙感技術(shù)概述
1.1基本概念
遙感技術(shù)是從衛(wèi)星、飛機(jī)或其他飛行器上收集地物目標(biāo)的電磁輻射信息,判認(rèn)地球環(huán)境和資源的技術(shù)。它是60年代在航空攝影和判讀的基礎(chǔ)上隨航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸形成的綜合性感測(cè)技術(shù)。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征。航空航天遙感就是利用安裝在飛行器上的遙感器感測(cè)地物目標(biāo)的電磁輻射特征,并將特征記錄下來(lái),供識(shí)別和判斷。
1.2特點(diǎn)
遙感技術(shù)具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低、質(zhì)量高,便于進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì),還能發(fā)現(xiàn)用常規(guī)方法往往難以揭示的污染源及其擴(kuò)散的狀態(tài),因此遙感技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于監(jiān)測(cè)水污染、大氣污染等方面.其最重要的作用是不需要采樣而直接可以進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測(cè)量,快速進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位、污染范圍的核定、大氣生態(tài)效應(yīng)、污染物在水體、大氣中的分布、擴(kuò)散等變化,從而獲得全面的綜合信息。
2環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)
遙感技術(shù)是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性,遠(yuǎn)距離不直接接觸物體而識(shí)別、測(cè)量并分析目標(biāo)物性質(zhì)的技術(shù),根據(jù)所利用的波段,遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要分為可見(jiàn)光、反射紅外遙感技術(shù)、熱紅外遙感技術(shù)、微波遙感技術(shù)三種類型.當(dāng)前,遙感的應(yīng)用已深入到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、地理、地質(zhì)、海洋、水文、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地球資源勘探、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地管理和軍事偵察等諸多領(lǐng)域。
3環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
3.1水環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)
對(duì)水體的遙感監(jiān)測(cè)是以污染水與清潔水的反射光譜特征研究為基礎(chǔ)的,可以采用以水體光譜特性和水色為指標(biāo)的遙感技術(shù)。遙感監(jiān)測(cè)視野開(kāi)闊,對(duì)大范圍內(nèi)發(fā)生的水體擴(kuò)散過(guò)程容易通覽全貌觀察出污染物的排放源、擴(kuò)散方向、影響范圍及與清潔水混合稀釋的特點(diǎn).從而查明污染物的來(lái)龍去脈。
3.1.1泥沙污染及水體渾濁度分析
水體中泥沙含量增加使水反射率提高.隨著水中懸浮泥沙濃度的增加及懸粒徑增加,水體反射量逐漸增加,反射峰亦隨之向長(zhǎng)波方向移動(dòng),即紅移.又由于水體在0.93~1.13μm附近對(duì)紅外線吸收多,不適宜作懸浮泥沙濃度的判定波段.定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段應(yīng)在0.65~0.85μm之間。
3.1.2城市污水監(jiān)測(cè)
城市大量排放的工業(yè)廢水和生活污水中帶有大量有機(jī)物,它們分解時(shí)耗去大量氧氣,使污水發(fā)黑發(fā)臭,當(dāng)有機(jī)物嚴(yán)重污染時(shí)呈漆黑色,使水體的反射率顯著降低,在黑白像片上呈灰黑或黑調(diào)的條帶.使用紅外傳感器,能根據(jù)水中含有的染料、氫氧化合物、酸類等物質(zhì)的紅外輻射光譜弄清楚水污染的狀況.水體污染狀況在彩紅外像片上有很好的顯示,不僅可以直接觀察到污染物運(yùn)移的情況,而且憑借水中泥沙懸浮物和浮游植物作為判讀指示物,可追蹤出污染源。
3.1.3廢水污染和水體熱污染調(diào)查
廢水由于水色與懸浮物性狀千差萬(wàn)別,特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣。廢水污染一般用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè),有的根據(jù)溫度的差異也可用熱紅外方法測(cè)定.熱污染使用紅外傳感器,能根據(jù)熱效應(yīng)的差異有效地探測(cè)出熱污染排放源,熱紅外掃描圖像主要反映目標(biāo)的信息,無(wú)論白天、黑夜,在熱紅外像片上排熱水口的位置、排放熱水的分布范圍和擴(kuò)散狀態(tài)都十分明顯,水溫的差異在像片上也能識(shí)別出來(lái).利用光學(xué)技術(shù)或計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割,根據(jù)少量同步實(shí)測(cè)水溫,可正確地繪出水體的等溫線.因此熱紅外圖像能基本上反映熱污染區(qū)溫度的特征,達(dá)到定量解譯的目的。
3.2大氣污染遙感監(jiān)測(cè)
大氣遙感是利用遙感器監(jiān)測(cè)大氣結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及變化。對(duì)于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜,可以通過(guò)測(cè)量大氣的吸收及輻射的光譜而從其結(jié)果中推算出來(lái)。
3.2.1有害氣體的監(jiān)測(cè)
人為或自然條件下產(chǎn)生的SO2、氟化物等對(duì)生物肌體有毒害的氣體,通常采用間接解譯標(biāo)志進(jìn)行.植被受污染后對(duì)紅外線的反射能力下降,其顏色、紋理及動(dòng)態(tài)標(biāo)志都不同于正常的植被,如在彩紅外圖象上顏色發(fā)暗、樹(shù)木郁閉度下降、植被個(gè)體物候異常等,利用這些特點(diǎn)就可以間接分析污染情況.對(duì)于地面污染,例如農(nóng)田遭受污染之后,作物的生長(zhǎng)將起特殊變化,地下水的污染也會(huì)引起地面植被的變化,與正常生長(zhǎng)區(qū)的作物有不同的光譜表現(xiàn).多光譜成像儀能監(jiān)測(cè)這些變化,從而圈定地面污染分布范圍,進(jìn)一步對(duì)地面污染預(yù)防規(guī)劃。
3.2.2臭氧層監(jiān)測(cè)由于臭氧對(duì)0.3μm以下紫外區(qū)的電磁波吸收嚴(yán)重,因此可以用紫外波段來(lái)測(cè)定臭氧層臭氧含量的變化.在2.74μm處有個(gè)吸收帶,可以用頻率為11083MHz的地面微波或用望遠(yuǎn)鏡來(lái)測(cè)定臭氧在大氣中的垂直分布.又由于大氣中臭氧含量高則溫度高,又可以用紅外波段來(lái)探測(cè)。
4發(fā)展趨勢(shì)
遙感影像獲取技術(shù)方面,隨著高性能新型傳感器的研制開(kāi)發(fā)水平的提高以及環(huán)境資源遙感對(duì)高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢(shì)。雷達(dá)遙感技術(shù)具有全天候全天時(shí)影像的獲取能力以及對(duì)一些地物的穿透能力,將得到更廣泛的應(yīng)用。以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的綜合對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)必將是當(dāng)前及今后遙感技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。
遙感信息模型的發(fā)展方面,遙感信息機(jī)理模型的發(fā)展和拓寬,特別是不確定性遙感信息模型與人工智能決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與綜合應(yīng)用也將是一個(gè)重要研究和應(yīng)用方向。將環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)(RS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(Geographic Information System,GPS)、專家系統(tǒng)(Expert System,ES)技術(shù)集成,利用環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng),可以大大提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的科學(xué)性,合理性及智能化程度,從而大擴(kuò)展環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用范圍,開(kāi)發(fā)集GPS、RS、GIS、ES于一體、適合環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的綜合多功能型的遙感信息技術(shù),也將是今后環(huán)境遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
5結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前,我國(guó)環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)依托我國(guó)的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)和對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展計(jì)劃,同時(shí)充分利用國(guó)際上資源環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng),開(kāi)展廣泛的國(guó)際合作和交流,大力發(fā)展我國(guó)的環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù),并充分利用現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)和常規(guī)監(jiān)測(cè)方法,采用遙感技術(shù)與地面監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法,建立我國(guó)的環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
[1]李曉雪.基于遙感技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用分析[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2015(04)
從字面意思來(lái)看,遙感即遙遠(yuǎn)的感知,泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)。比如自然界中蝙蝠飛行時(shí)靠超聲波來(lái)探測(cè)周圍的地理環(huán)境,深海中的潛水艇靠聲納來(lái)確定位置等等。人類最早在遙感方面的應(yīng)用可以追溯到17世紀(jì)初。當(dāng)時(shí)歐洲荷蘭小鎮(zhèn)的一家眼鏡店的主人利伯希(Hans Lippershey),為檢查磨制出來(lái)的透鏡質(zhì)量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過(guò)透鏡看過(guò)去,發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處的教堂塔尖好象變大拉近了,于是在無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了望遠(yuǎn)鏡的秘密。1608年他為自己制作的望遠(yuǎn)鏡申請(qǐng)專利,并遵從當(dāng)局的要求,造了一個(gè)雙筒望遠(yuǎn)鏡。到了1609年,伽利略制作了放大三倍的科學(xué)望遠(yuǎn)鏡并通過(guò)它首次觀測(cè)了月球。人類終于使觀察遠(yuǎn)處的事物成為了可能。
僅僅能觀察到遙遠(yuǎn)的事物還遠(yuǎn)不能使人們滿足,人們還希望能夠通過(guò)觀測(cè)記錄下其他地方的地物信息,來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的研究與應(yīng)用。到了19世紀(jì),照相機(jī)的出現(xiàn)又使遙感技術(shù)有了新的發(fā)展。1839年,法國(guó)的達(dá)蓋爾(Daguarre)發(fā)表了他和尼普斯(Niepce)拍攝的照片,第一次成功將拍攝到的事物記錄在膠片上。人們從而可以將觀測(cè)到的事物用圖像的方式記錄下來(lái)。后來(lái),有人將照相機(jī)綁在鴿子身上,再將鴿子放飛,拍攝到了英國(guó)倫敦的空中影像圖;1858年,法國(guó)有人則用系留氣球拍攝了巴黎的鳥(niǎo)瞰相片。到了1903年,萊特兄弟發(fā)明了飛機(jī),從而使遙感技術(shù)又得到了一次飛躍:1909年有了第一張航空相片;一戰(zhàn)期間(1914~1918年)形成了獨(dú)立的航空攝影測(cè)量學(xué)的學(xué)科體系。到了二戰(zhàn)期間(1931~1945年),彩色攝影、紅外攝影、雷達(dá)技術(shù)、多光譜攝影、掃描技術(shù)以及運(yùn)載工具和判讀成圖設(shè)備的出現(xiàn),成為了現(xiàn)代遙感技術(shù)的基礎(chǔ)。
1957年,前蘇聯(lián)發(fā)射了人類第一顆人造地球衛(wèi)星,人類進(jìn)入了太空時(shí)代。1968年,美國(guó)阿波羅8號(hào)宇宙飛行器發(fā)回了歷史上第一幅地球影像。從此,人類有了新的視角來(lái)重新認(rèn)識(shí)我們賴以生存的地球。1972年美國(guó)發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星,標(biāo)志著航天遙感時(shí)代的開(kāi)始。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,遙感技術(shù)已應(yīng)用于國(guó)民生活越來(lái)越多的領(lǐng)域中。
隨著現(xiàn)代遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步,各種遙感儀器的不斷研發(fā),可用信息源越來(lái)越多,遙感技術(shù)在各行業(yè)上的應(yīng)用不斷深入,也越來(lái)越廣泛。遙感技術(shù)擁有其他技術(shù)手段所不具備的眾多優(yōu)點(diǎn):遙感探測(cè)能在較短的時(shí)間內(nèi),從空中乃至宇宙空間對(duì)大范圍地區(qū)進(jìn)行觀測(cè),并從中獲取有價(jià)值的遙感數(shù)據(jù),大大拓展了人們的視覺(jué)空間。比如,一張陸地衛(wèi)星圖像覆蓋面積可達(dá)3萬(wàn)多平方千米。遙感技術(shù)還具有時(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn),即通過(guò)遙感,人們獲取信息的速度快、周期短。例如美國(guó)的陸地衛(wèi)星(Landsat)每16天可覆蓋地球一遍,NOAA氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像,從而實(shí)現(xiàn)天氣情況的實(shí)時(shí)更新。通過(guò)遙感技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。由于地球上有很多地方的自然條件極為惡劣,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等,這些地方人類難以到達(dá),但我們可以采用不受地面條件限制的遙感技術(shù),特別是航天遙感,方便及時(shí)地獲取這些地區(qū)的各種寶貴資料。
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,現(xiàn)代遙感技術(shù)已形成了一個(gè)從地面到空中,從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用,可以對(duì)全球進(jìn)行探測(cè)和監(jiān)測(cè)的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測(cè)體系,是獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域,遙感技術(shù)都可以大展身手。在地理災(zāi)害信息獲取、受災(zāi)環(huán)境宏觀調(diào)查以及災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和災(zāi)情損失評(píng)估中,遙感是不可缺少的手段之一。2010年10月,海南出現(xiàn)了連續(xù)多天的強(qiáng)降雨天氣,海南測(cè)繪局在國(guó)家測(cè)繪局的支持下,成功獲取了10日海南島東部2.2萬(wàn)平方千里的合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)范圍涉及海口、三亞、瓊海、陵水、文昌、保亭、萬(wàn)寧、定安、澄邁等受災(zāi)較嚴(yán)重的市縣,并據(jù)此制作完成了《海南省強(qiáng)降雨積水區(qū)域分布專題地圖》,送交省政府有關(guān)部門(mén),為災(zāi)情監(jiān)測(cè)和評(píng)估、災(zāi)后重建等工作提供了科學(xué)依據(jù)。
在軍事上遙感技術(shù)起到的作用無(wú)疑是非常重要的。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,通過(guò)軍事衛(wèi)星和飛機(jī)上攜帶的各種高性能遙感器可以獲得精細(xì)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,有效地獲取敵方整體部署情況,監(jiān)視、跟蹤和預(yù)測(cè)敵方部隊(duì)的行動(dòng),全面掌握打擊目標(biāo)的位置分布,引導(dǎo)精確攻擊武器準(zhǔn)確地命中目標(biāo),完成評(píng)估戰(zhàn)場(chǎng)毀傷效果等重任。大家在電影、游戲中經(jīng)??吹降臒峒t外成像儀就是其應(yīng)用之一。熱紅外成像儀對(duì)溫度十分敏感,它采用紅外探測(cè)器來(lái)獲取地面目標(biāo)的紅外輻射,記錄的是目標(biāo)自身的紅外輻射信息,使得敵方目標(biāo)無(wú)處遁形。利用熱紅外成像儀對(duì)溫度的敏感,在軍事上常用于探測(cè)和監(jiān)視地方偽裝人員、飛機(jī)、坦克、導(dǎo)彈發(fā)射和核爆炸等有熱源目標(biāo)。遙感技術(shù)充當(dāng)著指揮系統(tǒng)“眼睛”的作用,而且是一雙“火眼金睛”。
關(guān)鍵詞:信息管理系統(tǒng);林業(yè)管理;過(guò)程中應(yīng)用
森林資源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要資源之一,為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的林業(yè)資源管理體系,應(yīng)當(dāng)建立和應(yīng)用林業(yè)信息管理系統(tǒng)。林業(yè)信息管理系統(tǒng)包含林業(yè)財(cái)務(wù)、森林防火、森林公安、病蟲(chóng)害防治、動(dòng)植物保護(hù)、采伐運(yùn)輸、育苗造林、森林資源等諸多應(yīng)用子系統(tǒng),各個(gè)子系統(tǒng)具有一定的獨(dú)立性;與此同時(shí),及時(shí)對(duì)相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。通過(guò)對(duì)信息管理系統(tǒng)的建立和應(yīng)用,能夠有效的提升林業(yè)管理過(guò)程中的管理效率、管理制度、管理職責(zé)、管理能力。
1林業(yè)資源管理信息系統(tǒng)的目標(biāo)
林業(yè)資源管理信息系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù),以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái),集空間圖形信息、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)信息共享,將模型預(yù)測(cè)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、圖形信息等內(nèi)容進(jìn)行有效的融合,從而更好的共享數(shù)據(jù)信息,提升監(jiān)測(cè)水平[1]。系統(tǒng)全面提升了森林資源管理現(xiàn)代化水平和林業(yè)科學(xué)決策能力,為各級(jí)森林資源管理部門(mén)提供及時(shí)、準(zhǔn)確的資源信息和實(shí)用高效的信息處理與分析工具,對(duì)推進(jìn)林業(yè)信息化進(jìn)程具有重要意義。
2林業(yè)資源管理信息系統(tǒng)的原理
在林業(yè)管理工作當(dāng)中,通常面臨較大的復(fù)雜性,需要兼顧到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然等方面的因素。森林資源主要包括深林中的樹(shù)木,以及林區(qū)范圍內(nèi)的林地資源、微生物資源、動(dòng)物資源、其它植物資源等。森林資源具有多態(tài)性、多元性、空間性等特點(diǎn),在林業(yè)管理的過(guò)程中,需要各級(jí)林業(yè)部門(mén)相互之間建立良好的溝通與協(xié)作。因此,在資源管理信息系統(tǒng)當(dāng)中,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS技術(shù)等都發(fā)揮著重要的作用[2]。遙感技術(shù)在系統(tǒng)中具有十分廣泛的應(yīng)用,能夠?qū)ωS富的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的提供。在人工造林、監(jiān)測(cè)采運(yùn)、林木采伐規(guī)劃、森林經(jīng)營(yíng)管理、森林災(zāi)害監(jiān)測(cè)估計(jì)、森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方面,都發(fā)揮著十分良好的作用。同時(shí)在系統(tǒng)當(dāng)中,利用GPS的全天候、全球性的優(yōu)勢(shì),更好的進(jìn)行森林資產(chǎn)評(píng)估、森林旅游、森林防火、野生動(dòng)物、森林資源調(diào)查、森林分布區(qū)域測(cè)定等工作。在系統(tǒng)中,地形圖、地面調(diào)查、GPS數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)等,都能夠?yàn)榱謽I(yè)資源管理提供依據(jù)和參考。每種不同的數(shù)據(jù)信息,都能夠?qū)μ囟ǚ矫娴臓顟B(tài)和信息進(jìn)行反饋。在林業(yè)資源管理信息系統(tǒng)當(dāng)中,能夠?qū)@些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的協(xié)作、互補(bǔ)、冗余,對(duì)不同空間、時(shí)間的數(shù)據(jù)信息資源加以利用,并通過(guò)人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等進(jìn)行分析,從而獲取更加充分、詳細(xì)的信息,為林業(yè)管理工作提供良好的指導(dǎo)[3]。
3林業(yè)資源管理信息系統(tǒng)的建立
在林業(yè)管理工作當(dāng)中,為了滿足實(shí)際的管理需求,對(duì)林業(yè)資源進(jìn)行了分塊管理,并在管理當(dāng)中建立諸多不同的科室,分別負(fù)責(zé)對(duì)林業(yè)資源特定方面的管理,并建立了林地系統(tǒng)、林權(quán)管理系統(tǒng)、采伐系統(tǒng)等?;谶@些因素,建立了專門(mén)針對(duì)林業(yè)管理的資源管理信息系統(tǒng),具體架構(gòu)體系如圖1所示。從中能夠看出,在資源管理信息系統(tǒng)當(dāng)中,包含了應(yīng)用系統(tǒng)、功能組件、專題數(shù)據(jù)、公共平臺(tái)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等不同層次。其中,應(yīng)用系統(tǒng)層根據(jù)實(shí)際要求組裝相應(yīng)的功能木塊和組件,對(duì)專題數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等進(jìn)行良好的管理與融合。在功能組件層當(dāng)中,是由特定數(shù)據(jù)處理功能程序塊構(gòu)成,作為基本單元組成了應(yīng)用系統(tǒng)。在專題數(shù)據(jù)層中,基于林業(yè)管理分塊的基本情況,提供數(shù)據(jù)給各個(gè)專題應(yīng)用系統(tǒng)。在公共平臺(tái)層當(dāng)中,能夠全方位對(duì)外信息,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化辦公和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)管理。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層當(dāng)中,將數(shù)據(jù)資源提供給各個(gè)不同的應(yīng)用系統(tǒng)。在林業(yè)管理工作當(dāng)中,為了滿足實(shí)際的管理需求,對(duì)林業(yè)資源進(jìn)行了分塊管理,并在管理當(dāng)中建立諸多不同的科室,分別負(fù)責(zé)對(duì)林業(yè)資源特定方面的管理?;谶@些因素,建立了專門(mén)針對(duì)林業(yè)管理的資源管理信息系統(tǒng),具體架構(gòu)體系如圖1所示。從中能夠看出,在資源管理信息系統(tǒng)當(dāng)中,包含了應(yīng)用系統(tǒng)、功能組件、專題數(shù)據(jù)、公共平臺(tái)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等不同層次。其中,應(yīng)用系統(tǒng)層根據(jù)實(shí)際要求組裝相應(yīng)的功能模塊和組件,對(duì)專題數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等進(jìn)行良好的管理與融合。在功能組件層當(dāng)中,是由特定數(shù)據(jù)處理功能程序塊構(gòu)成,作為基本單元組成了應(yīng)用系統(tǒng)。在專題數(shù)據(jù)層中,基于林業(yè)管理分塊的基本情況,提供數(shù)據(jù)給各個(gè)專題應(yīng)用系統(tǒng)。在公共平臺(tái)層當(dāng)中,能夠?qū)ν庑畔ⅲ瑢?shí)現(xiàn)自動(dòng)化辦公和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)管理。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層當(dāng)中,將數(shù)據(jù)資源提供給各個(gè)不同的應(yīng)用系統(tǒng)。森林資源管理具有較高的安全性要求,利用C/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,將加密碼通道配置在客戶機(jī)當(dāng)中。利用B/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用與其它數(shù)據(jù)部分,采用了多級(jí)權(quán)限控制策略。在系統(tǒng)中對(duì)組建技術(shù)、數(shù)據(jù)層管理等進(jìn)行了應(yīng)用,在增減數(shù)據(jù)、變更功能等維護(hù)當(dāng)中,不會(huì)對(duì)其它部分造成影響。
4林業(yè)資源管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用
在林權(quán)系統(tǒng)中應(yīng)用GPS、GIS等技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)空間數(shù)據(jù)處理、空間分析等功能,對(duì)林權(quán)進(jìn)行有效的管理。采伐系統(tǒng)采伐系統(tǒng)主要是針對(duì)林木資源采伐的管理系統(tǒng),在采伐限額到木材運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)有效的管理。林地管理系統(tǒng)主要是針對(duì)林業(yè)產(chǎn)業(yè)的特殊性,對(duì)林地資源進(jìn)行更好的管理和利用,同時(shí)兼顧病蟲(chóng)鼠害、森林火災(zāi)的監(jiān)控和預(yù)防。在這些系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中,對(duì)于相應(yīng)的圖像,要進(jìn)行紋理特征提取、邊界提取、面積統(tǒng)計(jì)、距離量算、數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、彩色查找編輯、圖像顯示存儲(chǔ)等功能。基于專業(yè)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo),對(duì)林業(yè)專題圖進(jìn)行制作,建立不同的統(tǒng)計(jì)報(bào)表圖形、林業(yè)專題圖等??梢圆捎弥悄茏R(shí)別技術(shù)來(lái)分割圖像,從而明確森林調(diào)查因子、森林火災(zāi)、森林資源空間分布、狀態(tài)變化等信息。綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)調(diào)查、地形圖、GPS數(shù)據(jù)、遙感圖像,能夠進(jìn)行流轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)、林地權(quán)屬、旅游設(shè)計(jì)、采伐設(shè)計(jì)、造林規(guī)劃等林業(yè)管理工作。采用GIS技術(shù)進(jìn)行區(qū)域包含分析、網(wǎng)絡(luò)路徑分析計(jì)算、鄰域分析、緩沖區(qū)分析、疊置分析等。利用相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,分析管理森林資源的空間運(yùn)動(dòng)、空間趨勢(shì)、空間對(duì)比、空間關(guān)聯(lián)、空間質(zhì)量、空間關(guān)系、空間形態(tài)、空間分布、空間位置等空間結(jié)構(gòu)方面的信息,從而對(duì)相應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型、三位分布圖進(jìn)行建立,更好的進(jìn)行林業(yè)管理?;诹謽I(yè)管理的主要需求,以及資源管理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面,對(duì)系統(tǒng)功能及其實(shí)際應(yīng)用加以確定?;诖_定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)更多的對(duì)林業(yè)管理實(shí)際需求加以重視。在林業(yè)資源管理信息系統(tǒng)當(dāng)中,需要運(yùn)用各種方式和技術(shù),對(duì)林業(yè)資源的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取,同時(shí)綜合性的分析和管理數(shù)據(jù),使森林資源的監(jiān)測(cè)能力得到有效的提升,對(duì)決策能力、管理能力的提升也有著十分重要的意義[4]。所以,在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮出資源管理信息系統(tǒng)的輔助決策、分析評(píng)估、空間結(jié)構(gòu)、森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)、圖像智能識(shí)別、林業(yè)地圖制作、圖像管理、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能,更好的為林業(yè)管理提供保障。系統(tǒng)的主要功能如圖2所示。在處理和采集林業(yè)地圖的面線標(biāo)志物的過(guò)程中,應(yīng)實(shí)現(xiàn)良好的高效的半自動(dòng)或自動(dòng)的數(shù)字化操作,處理和采集地理坐標(biāo),拼接和編輯柵格圖像,轉(zhuǎn)換不同數(shù)據(jù)格式的屬性、柵格、適量等數(shù)據(jù)源。
5結(jié)論
森林資源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要資源之一,它不僅具備生態(tài)效益和社會(huì)效益,同時(shí),在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。為此,在林業(yè)管理過(guò)程中,為了進(jìn)一步提高管理效率和管理質(zhì)量,應(yīng)及時(shí)建立信息管理系統(tǒng)并加以應(yīng)用,充分發(fā)揮信息管理系統(tǒng)在林業(yè)管理中的作用,從而實(shí)現(xiàn)高效、快捷的信息化管理體系。
作者:范志華 單位:廣德縣林業(yè)局
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】3S技術(shù) 退耕還林(草)
退耕還林(草)工程是一個(gè)非常復(fù)雜的項(xiàng)目,如何對(duì)工程進(jìn)行管理、工作怎樣開(kāi)展、如何進(jìn)行下一步工作安排和部署,都要進(jìn)行科學(xué)的管理和監(jiān)測(cè),利用常規(guī)技術(shù)是比較困難的。特別是象退耕還林(草)這樣大型的工程監(jiān)測(cè)和決策、工程的設(shè)計(jì),若要在短時(shí)間內(nèi)迅速完成,快速?zèng)Q策,利用3S技術(shù)將是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì),綜合RS的宏觀、大量信息、更新周期短,GPS的精確定位,GIS的綜合處理、空間分析和管理的長(zhǎng)處,科學(xué)的對(duì)退耕還林(草)工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、分析管理及決策。將“3S”技術(shù)應(yīng)用到退耕還林(草)中,可快速、準(zhǔn)確地查清退耕坡地面積,制定科學(xué)、合理的實(shí)施方案,及時(shí)、有效地監(jiān)督檢查工程實(shí)施的進(jìn)展和效果。
1 RS在退耕還林中的應(yīng)用
RS由于其時(shí)效性強(qiáng),價(jià)格便宜受到了各行各業(yè)的重視。其在林業(yè)上已有較為成熟的應(yīng)用。如一類調(diào)查、二類調(diào)查、荒漠化監(jiān)測(cè)等。在大面積的退耕還林工程中進(jìn)行應(yīng)用可以節(jié)約大量的調(diào)查經(jīng)費(fèi),并且可以及時(shí)反映工程的進(jìn)展情況及病蟲(chóng)害、火災(zāi)等情況。但林業(yè)應(yīng)用最廣的LANDSAT5 TM遙感資料分辨率為30m,在工程應(yīng)用稍有不足,若利用SPOT的10m分辨率的資料與TM的資料進(jìn)行鑲嵌疊加應(yīng)用,多波段合成可達(dá)到10m的分辨率,滿足工程需要,還可以直接應(yīng)用SPOT5數(shù)據(jù),SPOT5衛(wèi)星在保持視場(chǎng)為60公里不變的情況下,將全色影像分辨率提高到2.5米,將多光譜影像分辨率提高到10米。另外還可采用國(guó)產(chǎn)資源衛(wèi)星資料(如中巴資源衛(wèi)星的CCD數(shù)據(jù),分辨率19.5m)進(jìn)行監(jiān)測(cè),更加節(jié)約經(jīng)費(fèi)。
調(diào)查采用遙感與現(xiàn)地常規(guī)調(diào)查相結(jié)合的方法進(jìn)行。選擇當(dāng)年度合適季節(jié)的遙感(TM影象或國(guó)家資料衛(wèi)星)資料作為調(diào)查的信息源,衛(wèi)星影象的比例尺為1:2.5-5萬(wàn)。獲取遙感圖象后,通過(guò)實(shí)地調(diào)查及相關(guān)資料的TM等影象色調(diào)特征及形態(tài)特征綜合分析,建立工程區(qū)退耕和新造林地、草地、耕地等各類的解譯標(biāo)志,作為判讀的依據(jù)后進(jìn)行遙感資料的判讀并獲取信息。
先要完成對(duì)遙感圖像的處理和判斷分類、建立DEM,下一步就進(jìn)入了核心的步驟,即是對(duì)遙感圖像、DEM和土地利用圖、行政區(qū)圖等矢量圖形進(jìn)行疊加分析,得到最終成果。
2 GIS在退耕還林中的應(yīng)用
利用GIS 可以對(duì)整個(gè)退耕還林工程進(jìn)行管理監(jiān)測(cè)。要對(duì)工程進(jìn)行管理,首先建立退耕還林工程的數(shù)據(jù)庫(kù),其中的圖形庫(kù)的主要內(nèi)容除了各級(jí)行政界限外,還需要各種地形因子,如等高線、土壤、植被、土地利用類型。在疊加上各類與退耕、造林和種草等相關(guān)資料的同時(shí),利用GIS強(qiáng)大的分析功能,對(duì)退耕還林地區(qū)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,哪些地方首先退、退多大范圍,退下來(lái)后根據(jù)自然條件及技術(shù)條件確定怎么還等。每年及時(shí)更新數(shù)據(jù),隨時(shí)掌握及時(shí)的信息,并可隨時(shí)提供各種信息的圖件,便于直觀了解,為整個(gè)工作的安排部署提供可靠的依據(jù)。
退耕還林工程監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)在內(nèi)容上由計(jì)算機(jī)硬件、系統(tǒng)管理軟件和包括數(shù)據(jù)采集(樣線、線段)記錄表的數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)報(bào)表生成軟件、GIS通用工具及制圖軟件、圖象處理軟件及統(tǒng)計(jì)分析軟件等在內(nèi)的應(yīng)用軟件,以及記錄退耕還林工程區(qū)自然資源、環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的圖象庫(kù)、統(tǒng)計(jì)分析及專題評(píng)價(jià)模型庫(kù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)組成。
3 GPS在退耕還林中的應(yīng)用
GPS作為一種十分有效的定位工具,它能在任何時(shí)候全天候?qū)崟r(shí)確定所在地點(diǎn)的大地坐標(biāo),并可通過(guò)導(dǎo)航達(dá)到目的地。而傳統(tǒng)的定位技術(shù)在缺乏明顯地物的地區(qū)定位往往困難重重,使用GPS定位,速度快、誤差小、簡(jiǎn)便易行。
GPS在退耕還林工程中其作用為配合GIS和RS使用。其準(zhǔn)確的定位為GIS提供準(zhǔn)確的地理信息,為使工程建設(shè)能夠不重不漏及其它提供依據(jù)。其準(zhǔn)確的坐標(biāo)定位對(duì)RS和GIS信息的匹配提供了聯(lián)系,為建立解譯標(biāo)志提供了保證。同時(shí)還可以在準(zhǔn)確坐標(biāo)處拍攝照片,作為建立解譯標(biāo)志的依據(jù)。
GPS 最重要的性能是可獲取點(diǎn)、線、面的數(shù)據(jù),如點(diǎn)的坐標(biāo)、線的方向、面的大小等。在退耕還林工程監(jiān)測(cè)中,需要測(cè)量地塊的信息,如退耕面積、位置等。在野外,用常規(guī)方法高精度采集這類數(shù)據(jù)一般比較困難,用GPS則顯示出其巨大的優(yōu)越性。GPS可沿著界線的方向,在行進(jìn)中記錄數(shù)據(jù)。所采集的數(shù)據(jù),應(yīng)用響應(yīng)配套軟件(比如MAPSOURCE軟件)可以直接成圖,甚至直接得出地塊面積及三維坐標(biāo)(經(jīng)度、緯度和海拔)。這樣丈量長(zhǎng)度和計(jì)算面積則非常方便,并且誤差很小。再結(jié)合其它數(shù)據(jù),形成退耕還林工程信息圖。
在退耕還林檢查驗(yàn)收過(guò)程中,還可以通過(guò)GPS軌跡判斷檢查人員是否達(dá)到現(xiàn)地,從軌跡可以看出檢查人員的行走路線、到達(dá)時(shí)間等。
GPS 接收因其廠家的不同,適用的國(guó)家和地區(qū)不同,內(nèi)設(shè)參數(shù)各不相同;正確的參數(shù)設(shè)置一方面可提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,另一方面有利于用戶讀取。我國(guó)的時(shí)區(qū)為北京時(shí)區(qū),林業(yè)常用比例尺的地形圖一般使用高斯-克呂格投影,采用大地公里網(wǎng)格坐標(biāo)結(jié)合經(jīng)緯度的坐標(biāo)系統(tǒng),高度(即海拔)以黃海海平面為基準(zhǔn),在采集數(shù)據(jù)時(shí)可根據(jù)需要和實(shí)際情況設(shè)置其他參數(shù)。
現(xiàn)在我們一類清查中使用的GARMIN公司的GPS-12美洲豹型、奇遇、小博士等全球定位儀,其定位精度為在經(jīng)過(guò)參數(shù)修正后定位精度在7-8m以內(nèi),可滿足工作需要。
4 問(wèn)題與討論
3S技術(shù)的應(yīng)用在我國(guó)剛剛展開(kāi),退耕還林(草)又是一個(gè)規(guī)模宏大的生態(tài)工程,在具體研究3S技術(shù)在這個(gè)工程中的應(yīng)用時(shí),以下幾個(gè)問(wèn)題還是值得探討的。
(1)資金的問(wèn)題。這項(xiàng)以遙感技術(shù)為核心的研究工作需要大量的遙感圖像和數(shù)字地圖作為基礎(chǔ)資料和信息來(lái)源,而這兩種數(shù)據(jù)的價(jià)格都很高,因此必須有充足的經(jīng)費(fèi)作為保障。但退耕還林工作到目前為止,國(guó)家還沒(méi)有安排相應(yīng)的工作經(jīng)費(fèi),并且又主要由縣級(jí)林業(yè)部門(mén)負(fù)責(zé),一般縣上財(cái)政都比較困難,特別是西部的一些縣,不可能拿出那么多資金來(lái),所以這工作經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題是個(gè)比較突出的問(wèn)題。
(2)計(jì)算機(jī)軟、硬件設(shè)備的問(wèn)題。對(duì)遙感影像和數(shù)字地圖的各種處理和分析都需要十分專業(yè)的GIS或RS軟件支持,因此相關(guān)專業(yè)軟件是必備的。ERDAS8.7和ARCGIS9都可以滿足工作需要。要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)就要求實(shí)時(shí)獲取新的遙感影像,因此要求有大容量的存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)存儲(chǔ)這些圖像數(shù)據(jù),而且對(duì)大量的數(shù)據(jù)處理和分析也要求必須配備性能較高的計(jì)算機(jī)硬件。
(3)人才技術(shù)人員的問(wèn)題。運(yùn)用3S技術(shù)推動(dòng)退耕是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須配備RS、GIS專業(yè)人員以及農(nóng)學(xué)、林學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)等各方面的技術(shù)人才,各專業(yè)人才相互配合、協(xié)同作戰(zhàn)才能較好地達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。而縣上往往這方面最薄弱,建議省上或者國(guó)家給予更多的技術(shù)支持,加強(qiáng)這方面人才的培訓(xùn)和引進(jìn)。
5 結(jié)語(yǔ)
退耕還林工程監(jiān)測(cè)管理中,3S技術(shù)替代以往的單純實(shí)地調(diào)查,在監(jiān)測(cè)方法上3S技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)用于此類工作的一個(gè)重要開(kāi)端?,F(xiàn)代遙感技術(shù)的使用,不僅提高了調(diào)查精度,而且大大節(jié)省了時(shí)間和資金,提高了工作效率。GPS在精確定位方面的卓越功能使退耕還林工程實(shí)施點(diǎn)的確定上如虎添翼。大大提高了工作效率。退耕還林工程信息系統(tǒng)的使用,成為退耕還林工程相關(guān)信息的儲(chǔ)存、處理、分析與評(píng)估的主要手段。該系統(tǒng)的建立與運(yùn)行大大提高了退耕還林工程的處理能力、效率、技術(shù)水平和成功質(zhì)量,為退耕還林工程注入新的活力。
關(guān)鍵詞:林業(yè)工程;計(jì)算機(jī)技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號(hào):S712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
引言
在21世紀(jì),科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,在人們的生產(chǎn)、生活中計(jì)算機(jī)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)于林業(yè)工程來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)技術(shù)已從剛開(kāi)始的計(jì)算工具,轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在可以進(jìn)行綜合信息管理與決策的高端技術(shù)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,讓我國(guó)林業(yè)工程的研究手段與管理技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化。
1 我國(guó)的林業(yè)工程概述
由于林業(yè)工程是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)的關(guān)鍵組成部分,所以林業(yè)工程建設(shè)的好壞,對(duì)我國(guó)的環(huán)境、國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的多個(gè)方面有著直接的關(guān)系。眾所周知,林業(yè)資源是我國(guó)可再生的生態(tài)資源,它具有保持水土、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、凈化空氣的重要作用,同時(shí)還可以為人們的生活與生產(chǎn)提供原料等。林業(yè)工程的目的是可持續(xù)發(fā)展并高效利用森林資源,并對(duì)森林資源的撫育、利用和林產(chǎn)品加工進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)等。雖然林業(yè)工程是一個(gè)傳統(tǒng)的綜合性領(lǐng)域,但是隨著電子技術(shù)、材料科學(xué)信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的飛速滲透和發(fā)展,其研究范疇必定會(huì)得到進(jìn)一步的擴(kuò)展。
2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在林業(yè)工程中的應(yīng)用
2.1 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)有利于林業(yè)工程的監(jiān)測(cè)和控制
計(jì)算機(jī)技術(shù)監(jiān)測(cè)的具體內(nèi)容是采集并保存現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)對(duì)象是試驗(yàn)或生產(chǎn)過(guò)程中所需要的各種數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的過(guò)程控制主要是指使應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)林業(yè)工程中生產(chǎn)工藝中的濕度、溫度、電壓、重量、水壓、濃度等的化學(xué)用量與物理用量進(jìn)行控制。主要步驟包括:應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)林業(yè)工程中的各種資源進(jìn)行樣地定位,例如,我國(guó)在對(duì)森林資源進(jìn)行清查時(shí),固定樣地與測(cè)量,采用的方法大多是根據(jù)地形圖進(jìn)行引線定位,或是直接搜尋樣地。這種方法不但需要耗費(fèi)大量時(shí)間,同時(shí)獲得的數(shù)據(jù)具有比較低的精度。當(dāng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí),比如應(yīng)用GPS 定位技術(shù),僅需要一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈與一個(gè)已知的精確的參考點(diǎn),并輸入固定樣地的橫縱坐標(biāo),就能夠根據(jù)導(dǎo)航儀上的指定方向快速直接的找到樣地;應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量林地的面積,劃分地界,再應(yīng)用多邊形計(jì)算法與DG-PS實(shí)際測(cè)量與計(jì)算林地的面積。這種算法具有非常高的精確度,對(duì)采伐跡地、場(chǎng)界與兩荒界的計(jì)算精度能夠達(dá)到分米級(jí)。
2.2 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)有利于森林資源的管理
在林業(yè)工程中,林業(yè)工作的重點(diǎn)是對(duì)森林資源進(jìn)行合理有效的管理管理,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)管理森林資源,可以提高管理工作的準(zhǔn)確性和高效性。林業(yè)工程的林地管理工作中,對(duì)于一些占用、侵入林地的行為,相關(guān)部門(mén)能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和定位,并對(duì)其面積進(jìn)行計(jì)算。把應(yīng)用遙感技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中,就能夠立刻繪制出被占用、侵入林地的具置、圖形與面積。在對(duì)林業(yè)工程進(jìn)行采伐設(shè)計(jì)時(shí),可以應(yīng)用GPS技術(shù)對(duì)采伐面積進(jìn)行確定、分割采伐小班,并把GPS收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總提交至資源管理系統(tǒng),從而確定需要采伐小班與采伐區(qū)的面積、運(yùn)輸條件、位置等具體的情況,從而繪制出采伐設(shè)計(jì)圖。驗(yàn)收采伐小班時(shí),也可以按照上述方法應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),從而正確地判斷出所需采伐小班的面積是否準(zhǔn)確,是否存在越界情況,位置是否合理等。
2.3 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)有利于有助于林業(yè)工程的繪圖
林業(yè)用圖的傳統(tǒng)方式都是通過(guò)手工繪制出來(lái)的,繪制的過(guò)程難度大、復(fù)雜,圖的標(biāo)準(zhǔn)度、規(guī)范度以及精確度不能得到保證,并且也不利于修改和檢驗(yàn)。而通過(guò)有關(guān)圖形圖像輸出設(shè)備和計(jì)算機(jī),并配合應(yīng)用遙感技術(shù)、GPS 技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行林業(yè)工程繪圖,給林業(yè)工程繪圖工作帶來(lái)了巨大的改革。它能夠完全避免傳統(tǒng)繪圖的缺點(diǎn),讓繪制的圖的標(biāo)準(zhǔn)度、規(guī)范度和準(zhǔn)確度有較好的保證,更便于修改。當(dāng)前,我國(guó)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)繪制用圖技術(shù)仍處于初步階段,一些林業(yè)地區(qū)還沒(méi)有得到普及與應(yīng)用,但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,林業(yè)繪圖在未來(lái)一定會(huì)廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),更好、更快、更準(zhǔn)確地編輯圖紙,采集信息,讓林業(yè)用圖向管理程序自動(dòng)化、三維圖形智能化、著圖文數(shù)據(jù)一體化的方向發(fā)展。
3 充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)在林業(yè)工程中應(yīng)用的方法
3.1 重視計(jì)算機(jī)技術(shù)的作用
近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,計(jì)算機(jī)在我國(guó)的工作與生活中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。在林業(yè)工程應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于統(tǒng)計(jì)林業(yè)資源與監(jiān)測(cè)林業(yè)資源有著非常重要的作用,同時(shí)也使林業(yè)管理的效率得到了提高。在林業(yè)工程工作中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于森林資源的預(yù)防和監(jiān)測(cè)工作有十分重要的作用,對(duì)于林業(yè)工程的發(fā)展有一定的積極作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠把先進(jìn)的管理理念與技術(shù)引到林業(yè)工程中去,對(duì)于使森林資源的發(fā)揮有著非常關(guān)鍵的作用。
3.2 提高林業(yè)工程工作人員的水平
計(jì)算機(jī)技術(shù)是林業(yè)工程學(xué)習(xí)過(guò)程中的必修課,所以林業(yè)工程工作人員應(yīng)該掌握一定的計(jì)算機(jī)技術(shù)知識(shí),然而當(dāng)前我國(guó)林業(yè)工程的發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短,相關(guān)工作人員的計(jì)算機(jī)技術(shù)還有待提高,所以今后的林業(yè)工程工作應(yīng)該對(duì)相關(guān)人員加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的培訓(xùn)。另外,林業(yè)工作部門(mén)還應(yīng)引進(jìn)一些優(yōu)秀人才,指導(dǎo)林業(yè)工程的管理工作,指導(dǎo)工作人員計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐,使林業(yè)工程工作能夠順利進(jìn)行。林業(yè)工程管理人員還應(yīng)該借鑒國(guó)外先進(jìn)的林業(yè)工程發(fā)展經(jīng)驗(yàn),作為我國(guó)林業(yè)工程發(fā)展的指導(dǎo)。
4 結(jié)語(yǔ)
林業(yè)工程對(duì)我國(guó)的環(huán)境建設(shè)與林業(yè)生產(chǎn)有非常關(guān)鍵的作用,但是我國(guó)的林業(yè)工程具有較短的發(fā)展時(shí)間,各方面工作并不成熟,因此,林業(yè)工程的發(fā)展水平還需要進(jìn)一步提高。而計(jì)算機(jī)技術(shù)在林業(yè)工程的發(fā)展中是非常重要的,計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠促進(jìn)林業(yè)工程工作的發(fā)展。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析和監(jiān)測(cè)林業(yè)資源,對(duì)于林業(yè)的統(tǒng)計(jì)工作與防治林業(yè)病害能夠發(fā)揮重要作用。因此在今后的我國(guó)林業(yè)工程中,需要重視計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,促使我國(guó)林業(yè)工程工作的大力發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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