遥感是指不直接接触被研究的目标,感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射),经过信息的传输、处理,从中提取人们所感兴趣的信息。可用于植被资源调查、气候气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测、交通线路网络与旅游景点分布等方面。
地理信息系统是空间信息管理和分析的强大工具。地理信息系统技术已在资源调查、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、作物估产、生态规划、区域规划、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。
全球定位系统是具有优势的空间定位系统,具有全天候、多功能、自动化、抗干扰的优势。它可以解决传统定位方法工作量大、精度低、复位难的问题。全球定位系统测量技术能够快速、准确、高效地提供点、线、面要素的精确三维信息,以及其他相关信息,已广泛应用于军事、交通导航、摄影测量、大地测量、土地利用调查、野外考察探险、精确农业,以及日常生活的不同领域。
3S技术在农林牧业等领域资源动态监测方面的应用和推广,为中药资源的动态监测提供了理论借鉴。多数中药资源在群落中都不是常见种和关键种,而常常是非常见种或稀有种,这给3S技术在中药资源动态监测中的应用带来了困难。3S技术对于在群落中占绝对优势的成片存在的乔木、灌木类中药资源动态监测技术成熟,如麻黄、杜仲、甘草、松树、三尖杉、苦豆草等。而对于林下资源或稀有资源的监测,如黄连、冬虫夏草、贝母、苍术等,则需要结合实地调查摸索新的思路和方法。例如,运用3S技术对有标记作用的伴生植物进行监测和分析,结合实地调查进行研究,可能为解决此类稀有种的资源调查提供思路。
3S技术在植物信息提取,植被分类,中药资源的土壤水分、养分监测,中药资源病虫害监测中均有应用。植物信息提取和植被分类是中药资源生态研究的基础。借鉴植被及农作物研究的经验,运用遥感技术和全球定位系统提取中药材遥感信息,可以研究中药材的长势、生物量等;对于野生中药材,还可以研究其所处群落的植被类型甚至伴生植物。将日趋完善的3S技术用于中药资源,尤其是用于栽培中药材土壤水分监测,建立卫星图像资料接收系统和快速处理分析及传输系统,将提高大面积栽培中药材土壤水分监测和控制的能力。针对中国土壤养分管理和施肥技术的状况,从土壤肥力、施肥、作物相关因素着手,采用“3S”等技术手段,以精准农业的理念为指导,在中药材栽培种植中进行合理施肥,具有很好的实用性和推广价值。利用3S技术及时掌握中药资源发生病虫害的情况,在中药资源病虫害还没有发生严重危害和大面积蔓延时采取防治措施,将病虫害及时消灭,从而降低损失,提高产量。因此,从长远角度看,利用3S技术监测中药资源病虫害前景广阔。
区划是对有空间特性的事物的最直观的分类和管理过程,3S技术作为空间分析的核心技术,生来就与区划分不开。利用地理信息系统大量存在的空间信息及相应的模型对中药资源进行区划,克服了传统凭经验进行中药区划的主观性缺陷。同时,配合全球定位系统和遥感技术,还可以及时地进行信息更新,使区划结果更科学更有现实意义。3S技术的引入,也为道地药材生态学的研究提供了崭新的技术、思路和平台,必将使道地药材生态学的研究取得前所未有的成果。
以“3S”集成技术系统和国家中药资源及环境数据库为基础,在遥感技术、全球定位系统的支持下,对中药资源及环境数据库进行定期的同步更新,并在地理信息系统的支持下,建立反馈和综合协调机制,可以充分提高对资源与环境的宏观调控能力,为相关研究提供全方位的中药资源及环境信息,为中药资源的合理开发和利用提供科学依据。这一切对中药资源的可持续利用具有深远意义。