淺析ArcGIS軟件在縣級森林資源管理工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景

湯雷　趙云娟　張福祿　梁愛曉

摘要：指出了為滿足縣級林業(yè)資源管理現(xiàn)代化、信息化的需求，欒川縣逐步推廣應(yīng)用ArcGIS軟件進(jìn)行林業(yè)資源管理工作，先后在森林資源管護(hù)、營造林規(guī)劃設(shè)計(jì)、天保公益林區(qū)劃界定、林地變更落界、林業(yè)有害生物防控等方面進(jìn)行了推廣應(yīng)用，基層林業(yè)技術(shù)人員已逐步從傳統(tǒng)的手工繪圖、計(jì)算等繁瑣的工作中解脫出來，通過運(yùn)用ArcGIS軟件，使森林資源管理工作的最終發(fā)展方向向全國林地“一張圖”的建設(shè)目標(biāo)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：ArcGIS；軟件；林業(yè)；資源管理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：F326.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）10006903

1引言

隨著林業(yè)信息化建設(shè)步伐的全面加快，縣級森林資源日常管理工作中越來越多地運(yùn)用到ArcGIS軟件，基層林業(yè)技術(shù)人員已逐步從傳統(tǒng)的手工繪圖、計(jì)算等繁瑣的工作中解脫出來，轉(zhuǎn)化為運(yùn)用ArcGIS軟件進(jìn)行全縣森林資源管理、營造林規(guī)劃設(shè)計(jì)、林業(yè)專題制圖、森林災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、天保公益林區(qū)劃界定、林地變更落界等諸多方面工作。ArcGIS軟件的應(yīng)用是促進(jìn)縣級森林資源監(jiān)測管理體系革新的一個(gè)重大舉措，是新時(shí)期林業(yè)監(jiān)管工作的一項(xiàng)創(chuàng)舉，更是森林資源監(jiān)測與管理走向全面數(shù)字化、信息化的關(guān)鍵一步。

2ArcGIS軟件的基本功能

ArcGIS軟件主要由ArcGISDesktop、ArcMap、ArcCatalog三大模塊組成。其中ArcMap是ArcGIS軟件中一個(gè)最主要、最常用的應(yīng)用程序。ArcMap具有繪制、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、查詢地圖等功能，能使用戶按照需要?jiǎng)?chuàng)建各類地圖，并實(shí)現(xiàn)在地圖上加載數(shù)據(jù)庫，用合適的方式來表達(dá)，實(shí)現(xiàn)可視化，通過處理地理數(shù)據(jù)，揭示地理信息中隱藏的趨勢和分布特點(diǎn)，可以快速方便地實(shí)現(xiàn)制圖、成圖等功能。

2.1實(shí)現(xiàn)GIS的基本功能

ArcGIS軟件能夠?qū)崿F(xiàn)GIS的基本功能，即數(shù)據(jù)的采集與編輯功能、屬性數(shù)據(jù)的編輯與分析功能、制圖成圖功能、分色排版功能等，這些基本功能的實(shí)現(xiàn)，便于森林資源信息化管理的實(shí)現(xiàn)。

2.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能

ArcGIS軟件的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能涉及的資源數(shù)據(jù)來源多樣，數(shù)據(jù)格式各異，數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)遵循規(guī)范化、安全性、可擴(kuò)展性等原則，保證了數(shù)據(jù)庫內(nèi)容上的完整性、合理性。主要包括圖形圖像元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)采集編輯輸入、查詢分析等。

2.3其他功能

ArcGIS軟件的其他功能如專題制圖功能即將常用的地形圖、數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)矢量信息加載到ArcMap中，在版面試圖模式下，利用對話框進(jìn)行參數(shù)設(shè)置后，制作復(fù)雜的專題圖，并可以從數(shù)據(jù)的屬性數(shù)據(jù)庫中提取任意字段或表達(dá)式制作成小班注記，標(biāo)注于圖層之上。除此之外還有統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能、自動(dòng)更新功能、邏輯檢查功能、圖形圖像數(shù)據(jù)的拓?fù)溴e(cuò)誤檢查、林相圖分析、用戶權(quán)限管理等功能。

3ArcGIS軟件在縣級森林資源管理中的

應(yīng)用現(xiàn)狀近年來，為滿足縣級林業(yè)資源管理現(xiàn)代化、信息化的需求，逐步推廣應(yīng)用ArcGIS軟件進(jìn)行林業(yè)資源管理工作，先后在森林資源管護(hù)、營造林規(guī)劃設(shè)計(jì)、天保公益林區(qū)劃界定、林地變更落界等方面進(jìn)行了推廣應(yīng)用，極大地提高了工作效率，受到了基層林業(yè)技術(shù)人員的一致好評。

3.1森林資源管護(hù)

如林地征占用管理、伐區(qū)管理，技術(shù)人員以二類調(diào)查數(shù)據(jù)為參照，將歷年來林地征占用審批、采伐等信息以面狀圖斑的形式在ArcMap中予以創(chuàng)建，錄入相應(yīng)面積、蓄積等屬性信息，通過統(tǒng)計(jì)分析功能、粉色排版顯示、標(biāo)注主要屬性字段等，使林地變化信息更加清晰直觀地在圖上顯示，便于隨時(shí)掌握林地資源狀況，科學(xué)進(jìn)行決策。森林災(zāi)害方面，將近年來林業(yè)有害生物災(zāi)害森林火災(zāi)發(fā)生區(qū)域通過創(chuàng)建面狀圖斑，輸入發(fā)生時(shí)間、種類原因等基本屬性，并計(jì)算面積，通過統(tǒng)計(jì)分析，準(zhǔn)確掌握常發(fā)區(qū)域動(dòng)態(tài)，結(jié)合林班屬性科學(xué)預(yù)測災(zāi)害發(fā)生趨勢及防范措施。天保公益林管護(hù)方面，以護(hù)林員網(wǎng)絡(luò)為依托，對護(hù)林員管護(hù)區(qū)域進(jìn)行合理區(qū)劃，通過與護(hù)林員智能巡護(hù)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對護(hù)林員巡護(hù)動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的目標(biāo)，結(jié)合衛(wèi)星遙感影像判讀對比，查看是否發(fā)生毀林案件等，做到了森林資源管護(hù)的智能化、可視化。

3.2營造林規(guī)劃設(shè)計(jì)

技術(shù)人員首先進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，或直接通過筆記本電腦進(jìn)行外業(yè)勾繪面狀圖斑，輸入計(jì)算公式自動(dòng)計(jì)算小班面積，輸入項(xiàng)目名稱、造林年度、造林樹種、造林主體、苗木基本情況等屬性信息，通過小班標(biāo)注，實(shí)現(xiàn)造林地塊、小班主要信息在地形圖上一目了然，并能形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，準(zhǔn)確掌握歷年造林信息數(shù)據(jù)，方便快速查詢。

3.3天保公益林區(qū)劃界定

以二類調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合天保工程、公益林?jǐn)?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)在ArcMap中進(jìn)行小班區(qū)劃界定，輸入樹種、地類、郁閉度等屬性信息并計(jì)算小班面積，通過字段屬性標(biāo)注，實(shí)現(xiàn)快速查詢功能，結(jié)合森林保險(xiǎn)數(shù)據(jù)在小班圖層進(jìn)行投保面積區(qū)劃。

3.4林地變更落界

以現(xiàn)有的森林資源建檔矢量數(shù)據(jù)和林地落界矢量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)有的遙感影像、林地征占用等資料，綜合利用植樹造林、森林采伐、占用征收林地、森林災(zāi)害等林業(yè)經(jīng)營管理資料，通過矢量數(shù)據(jù)疊加、遙感判讀輔助分析和現(xiàn)地核實(shí)調(diào)查，對原落界繼續(xù)進(jìn)行修正、更新，逐塊核實(shí)林地差異圖斑。更新后的林地落界一張圖與近期的林業(yè)基本圖進(jìn)行疊加，生成林地差異圖斑，并結(jié)合林業(yè)經(jīng)營管理歷史資料，輔以遙感數(shù)據(jù)、地形圖數(shù)據(jù)，對林地邊界差異圖斑進(jìn)行內(nèi)業(yè)判讀甄別。最終形成森林建檔數(shù)據(jù)和林地落界數(shù)據(jù)融合成“一張圖”，做到森林資源數(shù)據(jù)庫與林業(yè)基本圖完全一一對應(yīng)。

4ArcGIS軟件的優(yōu)點(diǎn)和存在問題

4.1優(yōu)點(diǎn)

以往森林資源管理、營造林作業(yè)設(shè)計(jì)、森林災(zāi)害發(fā)生趨勢預(yù)測等大量的示圖和數(shù)據(jù)都靠人工完成，面積用方格網(wǎng)計(jì)算并且不精確，勾繪小班手工上圖，既費(fèi)時(shí)又不經(jīng)濟(jì)，資源管理強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫無法及時(shí)準(zhǔn)確完成。應(yīng)用ArcGIS軟件，技術(shù)員勾繪的小班、小班調(diào)查卡片記載的各項(xiàng)目因子，只要錄入到系統(tǒng)中，就會(huì)自動(dòng)生成各類面積統(tǒng)計(jì)表各類森林面積蓄積統(tǒng)計(jì)表等，可以按縣、鄉(xiāng)、村三級統(tǒng)計(jì)，在生成過程中會(huì)自動(dòng)檢查邏輯錯(cuò)誤，可以自動(dòng)生成林相圖、資源分布情況，解決了林業(yè)部門專題圖繪制難、面積精確度不高、各類表格統(tǒng)計(jì)復(fù)雜等問題，大大提高了工作效率，主要表現(xiàn)在以下方面。endprint

2014年10月綠色科技第10期

湯雷，等：淺析ArcGIS軟件在縣級森林資源管理工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景資源與產(chǎn)業(yè)

（1）運(yùn)算速度快，計(jì)算準(zhǔn)確。以往在計(jì)算小班面積時(shí)大多采用透明方格紙求算，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且精度不高，容易出錯(cuò)?，F(xiàn)在只要將調(diào)查小班坐標(biāo)數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件系統(tǒng)，進(jìn)行電腦勾繪面狀小班，形成小班圖和小班表，通過公式自動(dòng)計(jì)算面積字段，做到了精度高、效率高、質(zhì)量高，為建設(shè)數(shù)字化林業(yè)和森林資源管理提供了方便。

（2）圖層的屬性表可以快速導(dǎo)出我們需要的電子表格，不用像以前那樣手工逐項(xiàng)輸入各項(xiàng)小班調(diào)查因子，實(shí)現(xiàn)無紙化運(yùn)作，省時(shí)省力。

（3）以前手工制圖時(shí)，需要人工逐一繪制小班，逐一粘貼小班注記，人工制作圖框等，十分繁瑣麻煩，不但浪費(fèi)時(shí)間，也浪費(fèi)人力物力。借助ArcGIS軟件，可以輕松制作林業(yè)各種示圖，圖表數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)更新容易，成圖靈活性強(qiáng)。通過ArcMap系統(tǒng)窗口，可以在里面很容易制作想要的示圖，標(biāo)題、圖框、比例尺、指北針、小班的不同顏色可以想加就加。示圖的大小可以隨意調(diào)節(jié)。用電子文檔保存，既節(jié)約空間又節(jié)約大量紙張，可以隨時(shí)輸出。

（4）可以借助遙感衛(wèi)星圖片進(jìn)行室內(nèi)調(diào)查外業(yè)，縮短了外業(yè)調(diào)查的時(shí)間。如林權(quán)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中，將外業(yè)數(shù)據(jù)直接錄入系統(tǒng)，將林權(quán)登記小班矢量化，方便了內(nèi)業(yè)宗地屬性因子錄入，免除繁鎖面積求算，便捷了各種圖件的制作及檔案管理，減少人力、財(cái)力，降低了工作成本，真正達(dá)到了“圖、表、冊”一致，“人、地、證”相符；做到了全縣林地不重不漏；實(shí)現(xiàn)全縣一張圖、一套數(shù)據(jù)?？梢砸荒苛巳磺宄?quán)屬、四至界限、林種，為資源評估、流轉(zhuǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4.2存在問題

（1）ArcGIS軟件安裝環(huán)境要求較高，易與電腦中已安裝的其他常用軟件沖突，不能運(yùn)行，需單獨(dú)安裝使用。

（2）基層林業(yè)技術(shù)人員知識(shí)水平有限，參加ArcGIS軟件培訓(xùn)機(jī)會(huì)少，軟件中很多工具不能熟練掌握，需要進(jìn)一步加強(qiáng)培訓(xùn)。

（3）基層林業(yè)技術(shù)人員所用地形圖繪制時(shí)間較早，亟待更新，部分衛(wèi)星遙感影像分辨率不高，影響判讀的準(zhǔn)確性。

5應(yīng)用發(fā)展前景

隨著林業(yè)信息化建設(shè)的全面推進(jìn)，運(yùn)用ArcGIS軟件結(jié)合近期高分辨率的遙感數(shù)據(jù)和已有的一類、二類調(diào)查資料，構(gòu)建全國統(tǒng)一的森林資源數(shù)據(jù)庫，是建設(shè)新型森林資源管理體系的技術(shù)平臺(tái)。森林資源管理工作的最終發(fā)展方向是推進(jìn)全國林地“一張圖”建設(shè)，是完成我國森林資源監(jiān)測和管理體系革新的一個(gè)重大舉措，是新時(shí)期林業(yè)監(jiān)管工作的一項(xiàng)創(chuàng)舉，更是森林資源監(jiān)測與管理走向全面數(shù)字化、信息化的關(guān)鍵一步。

（1）最終實(shí)現(xiàn)將林業(yè)決策置于可視化現(xiàn)實(shí)場景。可及時(shí)、迅速、直觀地了解和掌握林地和森林狀況，總攬我國林地資源區(qū)域格局，直觀查看全國有林地分布，每塊林地的現(xiàn)狀包括空間位置、地類、面積、蓄積、林種、樹種等屬性信息，將林業(yè)決策置于可視化現(xiàn)實(shí)場景。

（2）進(jìn)一步完善森林資源調(diào)查手段。林地“一張圖”明確了林地的位置和范圍，使一類清查抽樣總體更加明確，使銜接全國森林資源一類清查和地方二類調(diào)查等不同尺度的森林資源監(jiān)測成果成為可能，產(chǎn)出國家和地方相協(xié)調(diào)的“一套數(shù)”。

（3）全面提高森林資源監(jiān)管效率。林地“一張圖”為建立林地監(jiān)測、評估與統(tǒng)計(jì)制度，實(shí)現(xiàn)林地檔案年度更新奠定了基礎(chǔ)，使林業(yè)行政管理目標(biāo)明確，提高了占用征收林地、森林采伐、營造林核查、國家級公益林管理和林業(yè)行政執(zhí)法等動(dòng)態(tài)監(jiān)管的針對性、時(shí)效性和精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)全國森林資源監(jiān)管“一盤棋”。

（4）實(shí)現(xiàn)“以數(shù)管地”向“以圖管地”的轉(zhuǎn)變。全國林地“一張圖”將強(qiáng)化林地管理的基礎(chǔ)，使占用征收林地審

核審批更加準(zhǔn)確可靠，林業(yè)生產(chǎn)使用林地更為科學(xué)，行政監(jiān)督檢查真正實(shí)現(xiàn)了源頭監(jiān)管、全覆蓋監(jiān)管、環(huán)節(jié)監(jiān)管和精細(xì)監(jiān)管的目標(biāo)。把林地粗放式管理變?yōu)閿?shù)字化、程序化、標(biāo)準(zhǔn)化管理。

6結(jié)語

通過運(yùn)用ArcGIS軟件，森林資源的各項(xiàng)調(diào)查成果、林業(yè)各項(xiàng)工程小班、圖庫信息數(shù)據(jù)庫等，都可以利用ArcGIS軟件強(qiáng)大的制圖和數(shù)據(jù)處理而制作出來，對森林資源的調(diào)查和評估，分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的分布，節(jié)省時(shí)間，提高效率。ArcGIS軟件將在森林資源信息管理、森林經(jīng)營優(yōu)化決策、林業(yè)專題圖的編制、天保公益林管理建設(shè)、森林災(zāi)害等方面發(fā)揮極大作用，為林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐，為林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提供新的管理手段。

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