“精确林业”的发展及其应用前景
作者:佚名; 更新时间:2014-10-22

  论文关键词:精确林业   GPS  GIS

  论文摘要:概述了“精确林业”的内涵及其主要支撑技术 (包括 GPS、GIS、RS、DBMS、DSS、VRT等 )、操作过程和国内外研究现状 ,并对精确林业在中国的发展前景进行了探讨。

  在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术的推动下,林业正在进入以知识高度密集为主要特点的知识林业发展阶段,于是,“精确林业(Precision Forestry)”应运而生。所谓精确林业,即在林业生产过程中运用视觉传感器、卫星定位等高新技术,实时测知工作对象所需工作的质、量和时机等数据,通过对影响林木生长的环境因素实际存在的时空差异性的分析,判别林木长势优劣,确定影响长势的原因,提出科学处方,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,消除和减少这些差异,按需定量实施灌溉、施肥和喷药,以实现最小资源投入、最大林业收益和最少环境危害。

  1、精确林业的主要支撑技术

  精确林业以3S技术、信息技术、智能化决策技术、可变量控制技术等为技术支撑体系,以生态学、造林学、工程学、系统学、控制学、测绘学为指导,能在自动化、智能化、一体化、时效性、准确性、可靠性等方面满足人们的需要,它的建立依赖于地球空间信息基础理论及其它高新科学技术的发展。

  1.1 全球定位系统

  全球定位系统(GPS)是_种可供全球享用的空间信息资源,具有全球性、全天候、高精度、用途多、可靠性好、覆盖范围广、定位速度快、抗干扰性强和自动化程度高等特点。在精确林业中,它主要实现对采集的林间信息进行空间定位,实时、快速地提供包括各类传感器(如CCD摄像头)和运载平台(如作业车辆、飞机等)目标的空间位置,辅助作业机械完成处方实施.

  1.2 地理信息系统

  地理信息系统(GIS)可以在计算机硬件、软件系统的支持下,存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据,把地理位置和相关属性有机地结合起来,根据用户需要将空间信息及属性信息准确真实、图文并茂地输出。在精确林业中,它主要实现对多种来源的时空数据进行存储、分析和处理,根据数据绘制电子地图,作为新的集成系统的基础平台。

  1.3 遥感

  遥感(RS)是一种多平台、多波段、高分辨率和全天候的对地观测技术,主要通过遥感器获取地球表面(层)自然界目标的波谱特征信息及对这些信息进行加工、处理,从而达到认识自然界的目的。在精确林业中,它主要用于实时地获取树木生长环境、生长状况和空间差异的大量时空变化信息,及时对GIS进行数据更新。

  1.4 数据库管理系统

  数据库管理系统(DBMS)使存储和查找数据最优化,实现了﹁体化存储和初步的一体化查询,具有很好的完整性,避免了数据过于琐碎带来的不便。在精确林业中,它主要用于建立包含林木长势、自然条件和历史数据等信息的数据库,同时,它使GIS软件能充分利用商用数据库已经成熟的众多特性,如快速索引、数据完整性和一致性保证、安全和恢复机制及分布式处理机制,明显提高GIS软件管理空间数据的能力。

  1.5 决策支持系统

  决策支持系统(DSS)综合了专家系统(ES)和模型系统(SS),它根据专家在长期生产中积累的知识,建立作物栽培模型、统计趋势分析与预测模

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