森林资源调查监测装备研制的思考与实践

森林资源调查监测装备研制的思考与实践

孟占军

兴安盟五岔沟林业局 内蒙古兴安盟阿尔山市

摘要：开展森林资源普查与监控设备的研究，可以有效地提升监测工作的有效性与准确性，是新时代我国林业生态化发展的迫切需求，同时也是强化对林地管理工作的一种必要手段。文章对我国森林资源普查设备开发的状况及发展动向进行了剖析，并通过3个实例对其开发过程中对轻便化、集成化和集成化的要求进行了探讨，希望能为我国的林业科研工作和改进我国的林业管理工作提供借鉴。

关键词：测绘设备；林业资源；轻型；一体化

1前言

人们对林分的了解离不开丰富的林分密度，生物多样性，林分空间分布结构，面积分布，期望生长量等。近几年，在林分调查中，无论是测量手段还是数据处理手段，都有了较大的进展。野外调查与统计分析是野外资料收集与分析的基础，也是影响林地调查费用的重要因子。在精确林业、数字化林业等理念的逐步成熟下，人类对林业的需求正在由手工粗放式向精细化、数字化和信息化转变。

2发展现状和趋势

2.1发展现状

林业计量仪器向数字化、集成化、网络化、智能化、轻便化、系统化的方向发展，是林业计量仪器的持续发展。20世纪以前，树木测量被称作经典测量，以基本的数学计算为主，20世纪以来，树木测量被称作近代测量，也被称作近代测量，其间经过了从传统的计量到抽样的过程，以数理统计的原则与方法为主，适用于大范围的森林调查。毕特利希于1948年提出的角度测量方法，打破了测量区域的常规，在国内外受到了很大的关注；中国林学研究所华网坤等人于1963年开发的林分速测定仪；林分望速测定仪是1982年由辽宁铁岭林业局张绍良等人开发的；北京林学院冯仲科教授于2004年开发的一种新型的角度式树木测量仪器。激光和超声波测距仪等单函数测量树木的设备也相继出现。但是，目前的测试设备还不能满足在复杂的林地条件下进行全面的野外调查。

2.2发展趋势

森林测树仪的观测手段较为简单，野外考察时需携带多种设备，严重制约了森林资源的利用。随着林木测高、直径和测距等多种树木要素的融合，测木系统的集成已经成为林业研究发展的必然趋势，而测树设备的数字化也是当前林业发展的必然趋势。新时代的林业调查格局演化要求以最小的实地调研获取尽可能多的林业资料，以提高工作效率、评价林业效益与效应、回馈林业管理等方面的能力[1]。为了满足我国林业发展的需求，为了满足我国林业工作重点从造林转向培育林木的根本转型，开发数字化多功能、便携、低成本、集成化的林木计量设备及其应用体系显得特别紧迫。本项目的研究对于促进我国甚至世界范围内的林业调查走向数字化、信息化、自动化、智能化、集成化和三维化等方向发展，都将起到积极的促进作用。

3调研设备开发实例的剖析

3.1设备轻型化

3.1.1本底技巧

在森林资源普查、森林资源规划与规划与规划、林业与草原生态系统等方面，利用树标进行林木识别是森林资源调查与管理的一种重要手段。以往的铝制木号牌，需要用锤子、铝牌、号模和钳子等工具来进行手工制作，不仅携带不便，而且操作繁琐，效率低下，还会给野外工作人员的装备带来负担。其主要缺陷有：1、不便于携带，钢铁编号共有9个，在使用中编号散乱，若少了一个编号，就会影响到全部的勘查工作；二是操作繁琐，时效性差，在打号之前要进行一系列的前期工作，如找垫层、找钢编号、对准方向、打号等，操作繁琐，效率低，时效性差；三是标志的作用不好，在打号的时候垫块是木头或者石块，人工扶起的时候，方向不稳，受力不均，造成号数的结果不一致[2]。另外，采用木柱作为垫材也会对树木的生长造成一定的影响；四是安全性不佳，在打号机时用手托住钢号，很可能会给对方带来损伤。

3.1.2本发明的内涵

为解决林业普查过程中因使用铝牌配件多、质量大、耐久性差等问题，提出了一种新型的塑料树牌。一种轻型塑胶树号码牌，包含号码板体；在该号码盘之上设有一悬挂孔，该悬挂孔为贯穿式构造；在所述信号盘上并在所述挂洞之下还设有若干以矩阵排列的标志所述凹槽；标志型沟槽是一种具有封闭构造的构造，在该构造中，下端设置有易于穿透的模具槽底面。另外，在模具的底部设有一条预成孔裁断线。更深一层，模具槽底面的厚度应小于1/4。相对于已有的技术，该产品具有以下优点：编码方式的革新使传统的编码方式发生了根本性变化；在野外测量时，可节省所需设备，并可节省现场打标签单的步骤，从而大大加快了勘察工作的速度。此外，在塑胶牌子的材质上进行了革新，大大降低了调查员们的负担，而且塑胶牌子在水中也不会被侵蚀，可以延长寿命。

3.2成套设备

3.2.1本底技巧

森林指南针是进行林业调查必不可少的仪器，在实际工作中往往会遭遇雨天和大雾等情况，若没有适当的防护措施，很容易造成细小的雨水和薄雾等物质侵入罗盘，造成镜面模糊，指针失效，仪器生锈等现象，严重地阻碍了侦查工作的进行。此外，因森林资源普查的特殊性质，在边远地区，大部分调研人员在雨天或雾天都会带着伞冒雨进行勘察，以免返回现场，这就必须另外添加一名调查员来协助撑伞，工作效率低下，而且难以确保森林罗盘不被淋湿。在新研制的森林罗盘上安装了一台激光测距机，在雨天和大雾天气下，若没有相应的防水措施，很容易造成被雨水侵入而造成损伤

[3]。另外，在炎热的气候中，若没有适当的遮阴物，则会造成雷射测距机因温度过高而造成电池寿命缩短，同时也会影响工作效能。

3.2.2本发明的内涵

本实用新型涉及一种手提式森林罗盘测量器，它由一支置于测量器上的一支防雨雨伞及一支可拆下的雨伞组成。该防雨伞由一把与其相连的聚酯伞布组成，该聚酯伞上设有一观测窗口，该观测窗口与一条透明的伞布相连，该观测窗口的内侧设有一屏蔽帷幕，该屏蔽帷幕位于该观测窗口的内侧，该伞骨的支承条下方设有一固定的伞托，该固定伞托与该固定组合件可拆卸地相连。所述的紧固装置由设置于所述丛林罗盘上的喉环组成，所述锁环的一端与所述的一端相连，所述的所述固定伞托与所述固定的所述伞可拆除地相连。通过将防雨雨伞与固定部件相结合，达到对林木罗盘仪器的防雨防护，可解决林木罗盘在雨、雾天气下不透水的问题，对林木罗盘仪器起到很好的防护作用，提高林业罗盘的工作年限。本项目拟以透明的伞布为载体，将其与聚酯薄膜相结合，形成一种既能防止雨水、又能遮挡太阳的新型薄膜材料，既能有效地提升野外作业的作业能力，又能有效地减少边远地区作业队伍的编制需求。

4结语

开展森林资源调查与监控设备的研发，可以有效地提升森林资源的监测效能与准确度，为新时代我国的林业生态环境建设提出了更高的需求，同时也是强化对森林管理工作的一种必要手段。而测木作为林业生产与管理中最主要的一项基本数据获取工作，其准确性、可靠性、经济性等指标直接影响着林业测木的准确性、可靠性和经济性。国家重点关注林业计量的基本工作，而科研手段一直没有得到足够的关注。在大力推进林长制、构建完善生态商品价值实现机制等一系列推动生态文明的制度实施过程中，国家对林业资源的战略关注，将会为今后开展林业科研、检测设备的研制打下良好的基础。根据实际工作的实际情况和要求，研制适合我国森林产业发展和现代化林业发展的普查与监控设备。

参考文献

[1]刘海洋.测树与无人机造林装备设计和实验研究[D].北京：北京林业大学，2019.

[2]冯仲科，杜鹏志，闫宏伟，等.创建新一代森林资源调查监测技术体系的实践与探索[J].林业资源管理，2018（3）：5-14.

[3]常晨，冯仲科，林奕成，等.新一代森林调查技术体系及观测装备研发与应用[J].北京测绘，2018，32（12）：1412-1417.