我國森林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測管理系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

何 迪

(中共葫蘆島市委黨校電教中心，遼寧葫蘆島125000)

我國森林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測管理系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

何 迪

(中共葫蘆島市委黨校電教中心，遼寧葫蘆島125000)

森林資源和生態(tài)狀況監(jiān)測管理系統(tǒng)是林業(yè)系統(tǒng)管理的重要內(nèi)容。介紹了其國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，森林資源的現(xiàn)代化管理，必須依托于信息化、網(wǎng)絡(luò)化、計算機等技術(shù)，從而促進林業(yè)資源管理和監(jiān)測系統(tǒng)信息化的快速發(fā)展。

林業(yè)資源；監(jiān)測管理；信息化

森林資源是包括林木、土壤、生態(tài)環(huán)境、空間等影響森林生長因子的總和。森林資源的信息化是現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而森林資源管理系統(tǒng)是林業(yè)信息化的基礎(chǔ)[1]。

地理信息系統(tǒng)(GIS)是以計算機為基礎(chǔ)研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)，針對林業(yè)資源具有地域性、空間性和可再生性的特點，利用GIS軟件對森林資源進行管理，能夠充分表現(xiàn)林業(yè)資源的特征[2-3]。

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，GIS軟件和Web技術(shù)結(jié)合，WebGIS應(yīng)運而生，實現(xiàn)了森林資源信息化，提供了林業(yè)資源信息管理等功能，在林業(yè)各個領(lǐng)域得到應(yīng)用。對林業(yè)的天保工程的實施，起到了至關(guān)重要的作用[4-5]。

構(gòu)建森林資源監(jiān)測管理系統(tǒng)，使森林資源空間信息與其他信息協(xié)調(diào)統(tǒng)一，數(shù)據(jù)共享，為林業(yè)的建設(shè)規(guī)劃，提供了信息保障[6-7]。

1 森林資源管理系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展狀況與趨勢

在林業(yè)比較發(fā)達的加拿大，20世紀80年代，就使用了GIS軟件的森林資源管理系統(tǒng)。之后，美國、德國等國家，在林業(yè)管理上也使用了3S技術(shù)，并且在森林資源管理上取得了很大的成果。

1.1 森林資源的監(jiān)測管理、規(guī)劃

西方國家，運用CFRDS系統(tǒng)，進行林業(yè)信息共享，包括林木蓄積、運輸、木材供求等，為生產(chǎn)單位提供了森林資源動態(tài)監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)了林業(yè)信息共享，我國也利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用林分生產(chǎn)預(yù)估模型，預(yù)測采伐的林分，錄入數(shù)據(jù)庫信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)更新，基于GIS的森林資源經(jīng)營管理規(guī)劃平臺TEAMS，是地理信息、數(shù)據(jù)庫管理、多種模型系統(tǒng)和圖像輸出、信息傳輸技術(shù)等多種技術(shù)系統(tǒng)的集成，為林業(yè)生產(chǎn)提供了實時的森林資源信息。

1.2 森林保護與火災(zāi)預(yù)警

新西蘭、美國等利用新技術(shù)開發(fā)了森林保護與火災(zāi)預(yù)警、火災(zāi)等級系統(tǒng)等，其中新西蘭的REMS開發(fā)的林火管理系統(tǒng)的功能較為全面。采用最先進的科學(xué)技術(shù)將3S技術(shù)與信息處理、信息傳輸?shù)冉Y(jié)合起來，實現(xiàn)了森林火災(zāi)監(jiān)測與滅火的統(tǒng)一。我國也正在以地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)的完美結(jié)合，開發(fā)森林信息處理系統(tǒng)，為林業(yè)建設(shè)提供了相關(guān)數(shù)據(jù)信息和服務(wù)，使森林火災(zāi)的預(yù)防工作達到信息化。

1.3 森林經(jīng)營管理

國外開發(fā)了基于采伐時間、項目管理、采伐設(shè)計、采伐實施的作用系統(tǒng)TTSS,TTSS系統(tǒng)提供多種服務(wù)，包括采伐設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析等，采用系統(tǒng)模擬軟件對不同的采伐模式，進行了模擬分析，對采伐影響因子進行分析。

我國的森林資源管理系統(tǒng)研究比較晚，20世紀90年代初期，隨著計算機技術(shù)的提高，森林管理系統(tǒng)逐漸完善，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與計算機的結(jié)合，從管理數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)開始綜合和集成，空間管理與現(xiàn)實管理相結(jié)合，實現(xiàn)了動態(tài)監(jiān)測與數(shù)據(jù)實時更新，如東北林業(yè)大學(xué)研究的基于GIS的數(shù)字化管理信息系統(tǒng)和碳匯林業(yè)信息服務(wù)平臺，中國林業(yè)科學(xué)院資源信息所研制的基于GIS平臺的森林火災(zāi)管理信息系統(tǒng)[8]等。

2 森林生態(tài)系統(tǒng)評價國內(nèi)外發(fā)展狀況及趨勢

林業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營是以森林經(jīng)濟效益為主，森林生態(tài)功能由于沒有具體的估算方法，容易被忽略，森林生態(tài)功能是目前林業(yè)的主要參考指標，所以必須重視。美國等西方國家，早在20世界90年代就意識到其重要性，非常重視森林的生態(tài)功能的估算，已經(jīng)將生態(tài)功能列入營林成本，為森林生態(tài)功能的估算，研發(fā)了公式和模型，評估成為常態(tài)，為森林資源的合理配置和林業(yè)發(fā)展，提供了科學(xué)依據(jù)，而我國有關(guān)森林生態(tài)功能的評價工作，才剛剛起步，適合我國的森林生態(tài)系統(tǒng)的評價方法和指標在逐漸完善，林業(yè)工作者也正把GIS技術(shù)融入森林生態(tài)評價體系，林業(yè)森林生態(tài)系統(tǒng)信息化建設(shè)指日可待[9-10]。

3 WebGIS在國內(nèi)外林業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢

20世紀80年代，西方發(fā)達國家GIS技術(shù)已經(jīng)使用，我國的GIS技術(shù)使用較晚，隨著GIS技術(shù)的利用，在我國林業(yè)管理系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)普及，技術(shù)也趨于成熟，GIS軟件作為分析工具，林業(yè)資源的監(jiān)測和評價不可缺少。GIS與Web結(jié)合，GIS服務(wù)越來越受到重視，林業(yè)各個部門廣泛使用，數(shù)字林業(yè)已經(jīng)成為林業(yè)發(fā)展的方向，數(shù)字林業(yè)是應(yīng)用空間技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)等信息技術(shù)的手段，將林業(yè)資源統(tǒng)一集成，實現(xiàn)林業(yè)信息的標準化采集、處理、更新，林業(yè)信息資源共享，WebGIS是實現(xiàn)數(shù)字林業(yè)的核心技術(shù)[11]。

美國開發(fā)了可以動態(tài)評價森林資源變化的林分蓄積量檢測管理系統(tǒng)，并建立了森林資源管理目錄和數(shù)據(jù)庫分析系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)提供給相關(guān)部門，實現(xiàn)了森林資源信息共享，加拿大國家林業(yè)研究所建立了可以監(jiān)測和預(yù)報森林火災(zāi)的管理系統(tǒng)，提供森林資源管理功能，包括蓄積量、采伐信息等，林業(yè)信息系統(tǒng)，采用統(tǒng)一標準的森林資源數(shù)據(jù)，建立了國家森林資源信息管理數(shù)據(jù)庫，提供森林管理資源監(jiān)測管理等服務(wù)。

我國在該方面也有較快發(fā)展，部分大學(xué)運用3S技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)等，在數(shù)字林業(yè)的框架下，東北林業(yè)大學(xué)以大興安嶺示范區(qū)為研究對象，建立了面向林區(qū)的數(shù)字化信息平臺，中國林業(yè)科學(xué)研究院資源信息研究所等，聯(lián)合開發(fā)了基于WebGIS的林業(yè)信息共享平臺，該平臺采用ArcGIS Server為二次開發(fā)平臺，Oracle數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了省一級的林業(yè)資源數(shù)據(jù)共享[12-13]。

基于WebGIS技術(shù)，結(jié)合RS、GPS是未來構(gòu)建森林資源監(jiān)測管理系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。

4 Flex技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

將Flex引入WebGIS的領(lǐng)域，能夠為用戶提供更豐富的監(jiān)測平臺。Flex建立基于RIA的互聯(lián)網(wǎng)程序，支持各種動態(tài)傳輸和多種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，可采用多種方式進行數(shù)據(jù)通信，如支持XML文件，Web Service服務(wù)，HTTP協(xié)議傳輸，二進制協(xié)議傳輸，并且以Flash Player為載體運行，可支持視頻，同時提供一個強大的繪圖引擎。Flex在企業(yè)級應(yīng)用程序開發(fā)中備受青睞，被使用開發(fā)了多種應(yīng)用平臺[14]。

Flex借鑒了其他編程語言的標準和優(yōu)勢，提供了自主開發(fā)語言，包括用于界面搭建的MXML和開發(fā)邏輯業(yè)務(wù)的ActionScript。Flex具有以下特點。(1)豐富的用戶體驗。基于RIA客戶端的Flex應(yīng)用程序，為用戶提供了更加豐富的內(nèi)容，包括圖表、進度表等。(2)完善的開發(fā)環(huán)境。Flex為用戶創(chuàng)建和發(fā)布了功能強大的公共模板，包括Flash Builder產(chǎn)品，F(xiàn)lash Builder是一個基于Eclipse的開發(fā)產(chǎn)品，Eclipse使用非常方便。(3)標準的開發(fā)框架。Flex具有兩種語言MXML和ActionScript，MZML是基于W3W標準設(shè)計的，拓展了XML語言，ActionScript是支持ECMA制定的標準腳本語言。(4)平臺的瀏覽無限制。Flash Player插件兼容性強，F(xiàn)lex應(yīng)用程序具有自由的瀏覽特性，能運行所有的計算機中。(5)消除頁面的加載。Flex應(yīng)用程序運行時，從一個服務(wù)切換另一個服務(wù)時，不需要下載，從而減輕了服務(wù)器的負載。使其瀏覽更流暢。(6)擴展能力強。Flex可以和現(xiàn)有的開發(fā)模式形成統(tǒng)一，與NET、Java結(jié)合，支持服務(wù)器和客戶端的數(shù)據(jù)通信連接[15]。

綜合以上分析，由于森林具有分布區(qū)域廣、生長周期長、種類繁多、地形復(fù)雜等特征，構(gòu)建一個信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的森林資源監(jiān)測管理系統(tǒng)，對促進我國林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展，實現(xiàn)林業(yè)天保工程，林業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

森林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測管理系統(tǒng)，能夠整合資源，實現(xiàn)林業(yè)信息的統(tǒng)一管理，為林業(yè)行業(yè)提供信息收集、發(fā)布、查詢等服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)森林資源信息快速傳遞和充分利用，真正做到森林資源的信息共享，實現(xiàn)森林資源可視化管理，提供林型分布、樹種組成、土壤分布、立地條件、森林火災(zāi)等專項服務(wù)，可查詢研究林分內(nèi)整體與個體的森林生態(tài)狀況，可預(yù)估未來小班蓄積量、林分密度等相關(guān)因子，該系統(tǒng)的發(fā)展和利用，為我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)經(jīng)營規(guī)劃和森林生態(tài)效益評價，制定森林經(jīng)營方案等工作，提供了科學(xué)的依據(jù)和技術(shù)支持。

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2015-08-28

何迪(1968-)，男，副教授，主要從事計算機應(yīng)用、軟件開發(fā)及研究，E-mail：13898797899@163.com。

S718.55

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.05.035