3S技术在林业中应用的基本原理资源和环境问题，是人类社会发展所面临的严峻挑战.森林作为一种有限再生资源和重要的环境资源，不仅可持续提供社会发展所必不可少的林产品，而且在世界范围内的环境保护方面占有独一无二的位置。森林资源及其动态变化，是对森林进行永续利用的一个必不可少的重要依据。对森林资源的错误估计，将给森林经营带来严重后果，特别在重砍轻营的情况下，偏高的森林资源估计结果，可能导致森林资源的破坏和枯竭。由此可见，保证森林资源估测方法的正确性是十分重要的。在建立的大规模的以省为总体的森林资源连续清查体系中，对固定样地进行定期复查，这固然是森林资源调查的可靠方法，但它需要较长的时间和较大的工作量，而且不能满足省以下各级森林经营单位及时而可靠地掌握森林资源的需要。在以往的森林资源调查中，已经积累了极其丰富的固定样地复测资料，如何有效地利用这些资料，探讨迅速、准确而又能一次性取得森林资源估计值的预测方法，来满足各级管理部门的需要，始终是必须解决的一个问题。森林蓄积量是森林资源调查因子中最重要的因子之一，因此对于它的估测研究也一直是比较活跃的领域。在森林蓄积量估测实践中相继采用各种抽样方法，如简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、二阶与多阶抽样、系统抽样等，另外与遥感资料的结合也进行了研究，如航空像片、航天遥感数据(NOAA和TM数据)、高光谱遥感数据和高分辨率的卫星遥感数据(IKNOS )等，这些探索都很大程度地提商了森林蓄积量估测的精度和效率。90年代以来，3S”一体化技术的特点和优势逐渐被林业工作者所认识和接受，其与林业的结合应用研究又成为一个新的热点。本研究的思路是以实际的二类调查数据为基础，结合3S”技术，以其中森林蓄积量作为因变量，以卫星相片上各像元的波段值及比值因子作为自变量，研究它们之间的关系类型(线性或非线性)，用其中表现蓄积量较好的因子，以像元为单位建立相应的模型，来对森林调查因子(蓄积量)进行估计，并将所建立的线性或非线性模型的估测效果进行对比，从中找到一个在试验区范围内较好的模型.模型的建立有助于在试验区或更大范围内实现用遥感的方法进行森林资源调查，不仅可以克服复杂地形对森林资源调查的影响，节省大量的人力、物力和财力，而且可以及时准确地提供森林蓄积量的数据，为各级部门进行森林资源管理和确定采伐限额提供参考依据。1.3S”技术的含义及组成3S ”技术是以遥感(RemoteS ensing)地理信息系统(GeographicalIn formationSystem)全球定位系统(GlobalPo sitioningS ystem)为基础，将RS,G IS,G PS三个技术领域与其它高新技术领域(如网络技术、通讯技术等)有机地构成一个整体而形成的综合技术。它集成信息获取、信息处理、信息应用于一身，突出表现在信息获取与信息处理的高速、实时，信息应用的高精度、可定量化方面。它的技术目标是:实现快速、准实时以及实时遥感图像定位;对多维的非均质数据进行快速复合处理，并在生物地学规律模型、社会经济发展模型、决策模型、特殊专业模型等专家知识及推理功能的支持下做出综合分析，提供决策支持，输出应用结果。3S技术是森林资源调查与监测的一种技术手段和科学方法。3S 技术由以下三部分组成:遥感技术、地理信息系统技术和全球定位系统技术。1.1遥感技术遥感是指在不与目标物直接相接触的情况下获取目标及其环境信息，并对目标性质进行测定、测量、分析的技术。即:从不同高度的平台使用传撼器接收地面物体的电磁波信息，再将这些信息传输到地面并加以处理，从而达到对地物的识别与监侧。遥感系统一般包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分川。遥感技术有很多特点，从性能、经济效益等方面可概括为下列六点:(1)探测范围广，可实现大面积的同步观测，同时容易发现地球上一些重要目标物的空间分布的宏观规律。(2)获取信息快，时效性好。可以在短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，因此遥感在3S技术体系中担负着信息的采集和更新的重要角色。(3)综合性和可比性。遥感技术构成对地球观察监测的多层空间、多波段、多时相的探测网。它从三个空间:地理空间(经、纬、高程)、光谱空间、时间空间提供给我们五维信息12，使我们能更加全面深入的观察分析问题。(4)约束少。不受地理条件限制，不受国界限制。并且遥感信息趋于国际化、商品化。(5)成本低。遥感的费用投入与所获取的效益，与传统的方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。(6)局限性。遥感技术特别是航天遥感技术在目前也还存在着它的局限性，这表现为遥感技术所利用的电磁波还很有限，仅是其中的几个波段范围，另外遥感探测易受天气影响，某些地区的遥感应用受到一定的限制。遥感技术现已广泛应用于农业、林业、水利、测绘、环保、灾害监测、地质矿产勘探、城市规划等领域。在利用遥感数据解决具体的应用问题中，最新发展都普遍采用数据模型方法提取所需的信息。模型是具体目标的一种抽象，它反映了目标的本质，而略去了枝节或表象。因此，建立特定目标的模型，在辨别物体的过程中具有指导性的作用。建立遥感应用的分析模型，作为应用研究的基础性的工作.在我国受到了重视，获得的一些成果，如农作物估产模型、森林和植被的动态监测、土地资源和盐碱地动态监测、融雪径流预报模型、土壤水分遥感动态监测方法、海岸和河口泥沙监测方法、多种数据复合成矿预测方法等。1.2地理信息系统技术地理信息系统是一门介于信息科学、计算机科学、现代地理学、测绘遥感学、空间科学、环境科学和管理科学之间的新兴边缘学科。它是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件技术支持下采集、存储、管理、检索和综合分析各种地理空间信息，适时提供多种空间的和动态的地理空间信息，用于管理和决策过程的计算机技术系统。GIS作为一个空间信息系统要求至少具备五项基本功能，即数据输入、图形与文本编辑、数据存贮与管理、空间查询与空间分析、数据输出与表达31。地理信息系统具有如下特征:(1)具有采集、管理、分析和以多种方式输出地理空间信息的能力，具有空间性和动态性，GIs的数据必须具有空间分布特征，具有一个特定投影和比例的参考坐标系统，基于共同的地理基础，并且是多维结构的。(2)为管理和决策服务，以地理模型方法为手段，具备区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力，产生决策支持信息及其它高层地理信息。(3)由计算机系统支持进行地理空间数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用到空间数据之上产生有用信息。完成人类难以完成的任务。计算机系统的支持使得地理信息系统具有快速、准确并能综合地对复杂的地理系统进行空间和过程的动态分析。随着计算机绘图和空间分析技术的发展，GIs在很多相关专业领域里，尤其是地籍测量、地形绘图、专题图制图、上木工程、地理、土壤科学、空间变量的数学研究、测量与摄影测量、城乡规划、公用设施网络以及遥感和影像分析等行业中，在诸如自动化数据采集获取、空间数据分析、数据输出显示等应用技术方面也得到很大发展。GIs的出现则是将这些在不同行业中对空间数据处理过程的不同应用有机地联系起来所形成的一种技术系统。GIs的出现正在成为人类对客观世界中各种具有空间特征的事物、关系和过程进行描述、分析和模拟，进而根据所得规律指导人类利用和改造客观世界的强有力的工具。在具体的应用方面，已开辟和发展了以下几个领域4).(1)资源清查与管理，资源的清查、管理相关分析是GIs应用中趋于成熟而重要的领域，包括土地资源、森林资源和矿产资源的清查、管理，土地利用规划.野生动植物的保护等;(2)区域和城镇规划，GIs的数据库管理系统可以将区域或城镇规划涉及大量的组成要素如资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化、通讯和金融等进行统一的处理和分析，从而实现城市规划建设、管理决策的科学化、现代化;(3) 灾害监测，利用GIs方法和多时相遥感数据，可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水监测和灾情损失的估算，为防洪决策和救灾抢险及时提供准确的信息;(4)环境保护和评价，GIS技术也是进行环境评价，环境规划管理的有力工具。其内容包括:环境监测和数据收集，建立基础数据库和环境动态数据库，建立环境污染的有关模型，提供环境管理的统计数据和报表输出，环境作用分析和环境质量评价，环境信息传输和制图等;(5)土地管理和房地产管理，借助GIs进行地籍数据的管理，开展房地产质量评价和经济评价，输出地籍图，便于为用户提供有关信息，进行土地的科学管理和合理利用;(6)宏观决策，GIs利用拥有的数据库，通过一系列决策模型的构建和比较分析，可为国家或区域的宏观决策提供科学依据。例如，在我国三峡工程的决策研究中，利用GIs的多种功能建立了环境监测系统，为这项宏大工程提供了建库前后环境变化的数量、速度和演变趋势等可靠数据，作了三峡工程的宏观决策，以避免发生重大失误和损失。总之，建立在系统论、信息论和控制论等现代科学理论，以及计算机技术、空间技术等基础上的GIs，通过充分发挥其在理论、技术与应用三结合的优势，已跻身于世界高新技术领域:并且随着GIs应用领域的扩大和深入，又必然要推动GIs理论和技术方法的不断发展和完善，进而形成独立的学科一一地理信息学(Geoinformatics或Geomatics)，以及新兴的产业 地理信息产业。目前，主要的问题不是要不要GIS，而是如何应用它、发展它，使它发挥最佳的效益，为人类造福。1.3全球定位系统技术全球定位系统是由一系列卫星组成的，它们24小时提供高精度的世界范围的定位和导航信息。准确地说，它是由24颗沿距地球12000公里高度的轨道运行的NAVSTAR GPS卫星组成，它们不停地发送回精确的时间和它们的位置。GPS接收器同时收听3-12颗卫星的信号，用三角学原理来算出自己的位置。GPS系统可在全球范围内，全天候为海上、陆上、空中、空间的用户连续地提供高精度的位置、速度和时间信息.并且有良好的抗干扰和保密性能，对导航定位、武器使用、交通管制、大地测量以及精密授时等均具有重要意义。GPS因其观测简便、定位精度高、经济效益高等特点，与RS.G IS相配合进行信息的采集、处理和更新。GPS系统不仅能够在陆海空三个领域内提供实时、全天候和全球性的导航服务，而且用GPS卫星发送的导航定位信号(简称为GPS信号)能够进行厘米级甚至毫米级精度的静态定位，米级甚至亚米级精度的动态定位，亚米级甚至匣米级精度的速度测量和毫微秒级精度的时间测量。因此，GPS系统展现了极其广泛的应用前景。近年 来 ， 对GPS卫星的应用开发表明，用GPS信号可以进行海空导航、车辆引行、导弹制导、精密定位、工程测量、动态观测、设备安装、时间传递、速度测显等。GPS动态测量技术的进一步发展，将会导致无需地面大地测量控制点的大中小比例尺航测快速成图技术的兴起，将会导致地理信息系统、全球环境遥感监测和自然灾害遥感实时监测的技术革命。2 3S”一体化在林业中的应用现状及发展趋势遥感技术从上世纪以来开始得到广泛应用，50年代以来，更是得到突飞猛进的发展。从最初区域视野的航空遥感发展到全球视野的航天遥感，从单一的可见光摄影手段发展到多波段摄影、多波段扫描仪、光谱仪、雷达及辐射计、信息获取的手段、精度与速度都得到了极大提高。成为区域与全球研究的有力手段.60年代以来，大量的空间数据与落后的处理和应用手段之间的矛盾日益突出表现出来。计算机技术的发展使一种新型的、高效的处理手段成为可能，地理信息系统应运而生。它是空间技术与计算机技术发展的必然产物。世界上第一个地理信息系统开始运行至今不过40余年的时间，它业己成为遥感技术应用中不可缺少的组成部分，它以遥感技术提供的数据为其重要的信息源，随着遥感技术系统中的处理和应用系统GIs的出现，很大程度上解决了大量的遥感信息与快速处理之间的矛盾，实现了遥感信息的快速、及时处理，加强遥感信息的现势性，增强了遥感技术的可操作性。