淺談地理信息系統(tǒng)技術(shù)在伐區(qū)采伐作業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉家懷

（德化縣興林林業(yè)服務(wù)有限公司 福建德化 362500）

淺談地理信息系統(tǒng)技術(shù)在伐區(qū)采伐作業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉家懷

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應(yīng)用地理信息監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)加強(qiáng)森林資源的管理，地理信息監(jiān)測(cè)技術(shù)除了對(duì)資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，還可以定時(shí)對(duì)林相圖和數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，并可以對(duì)伐區(qū)的調(diào)查工作進(jìn)行完善。為了更加全面地了解伐區(qū)的實(shí)際情況，使檔案和圖形可以相互調(diào)用，地理信息管理系統(tǒng)要與伐區(qū)的生產(chǎn)管理、定位系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合。

伐區(qū)采伐；地理信息系統(tǒng)；作業(yè)調(diào)查

1 地理信息系統(tǒng)技術(shù)概述

地理信息技術(shù)又稱為“3S”技術(shù)，是地理信息系統(tǒng)、RS系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)GPS的集合，下面分別對(duì)三種技術(shù)進(jìn)行介紹。

地理信息系統(tǒng)依據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)，包括許多個(gè)相互聯(lián)系的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理、圖像處理等，這些子系統(tǒng)的功能情況影響著地理信息系統(tǒng)的功能和效率。地理信息系統(tǒng)處理的是點(diǎn)、線、面、體這些數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)都有一個(gè)地理坐標(biāo)，對(duì)這些坐標(biāo)進(jìn)行編碼。地理信息系統(tǒng)具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)整合、模擬和分析能力，可以對(duì)地理活動(dòng)空間進(jìn)行模擬，與測(cè)繪學(xué)、地理學(xué)有緊密的聯(lián)系，系統(tǒng)利用測(cè)速儀、GPS、測(cè)量工作站、遙感圖像處理等現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)，可以快速地獲得空間數(shù)字信息。地理信息系統(tǒng)的依據(jù)基礎(chǔ)是地理學(xué)，有的學(xué)者認(rèn)為地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)的第二次變革?？偠灾乩硇畔⑾到y(tǒng)用數(shù)字形式來(lái)反映空間實(shí)體。

遙感技術(shù)基于航空攝像技術(shù)，遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用在資源、水文、地理等領(lǐng)域，利用飛機(jī)、衛(wèi)星等的遙感器來(lái)收集地面數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、傳送、分析后對(duì)地面上的物體進(jìn)行識(shí)別。

全球定位系統(tǒng)又稱為GPS，是衛(wèi)星技術(shù)和通訊技術(shù)的結(jié)合，可以利用衛(wèi)星的定位功能來(lái)測(cè)量時(shí)間和距離，GPS具有精確高、自動(dòng)化等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量、工程變形測(cè)量、勘察等學(xué)科。

2 采伐作業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作流程

應(yīng)用采伐作業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)系統(tǒng)，首先要錄入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)加工，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)字典是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)各類材積表進(jìn)行處理。將上述經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，系統(tǒng)對(duì)伐區(qū)進(jìn)行分區(qū)，劃分為若干小班，每個(gè)小班對(duì)樹(shù)木進(jìn)行檢尺并測(cè)量樹(shù)高，對(duì)檢尺和測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和匯總，生成小班出材量，系統(tǒng)對(duì)出材量進(jìn)行審核，如果出材量不合理，重新進(jìn)行伐區(qū)的分區(qū)和小班劃分，如果審核通過(guò)，將處理結(jié)果傳輸?shù)浇K端并輸出，生成采伐設(shè)計(jì)表、每木檢尺的登記表以及小班設(shè)計(jì)平面圖。

3 采伐作業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)

3.1 信息查詢、調(diào)用專題圖

此功能可以對(duì)林區(qū)管理中常用的專題圖進(jìn)行調(diào)查，這些專題圖包括地形圖、林相圖等，可以通過(guò)專題圖來(lái)獲得相關(guān)信息，可以對(duì)圖形中的信息進(jìn)行檢索，通過(guò)此功能可以對(duì)圖庫(kù)中的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢和分析。

3.2 對(duì)采伐資源的分析

為了確定伐區(qū)的可采伐資源，使上級(jí)主管部門和林業(yè)局可以獲取林區(qū)的可采資源情況，所以必須對(duì)可采資源進(jìn)行分析。進(jìn)行資源分析時(shí)，要設(shè)置采伐參數(shù)，要自動(dòng)地計(jì)算采伐作業(yè)每年的采伐量，并且生成報(bào)表，將報(bào)表下發(fā)到各個(gè)采伐小組。相關(guān)的報(bào)表包括內(nèi)容包括撫育林的年采伐量、林業(yè)局下達(dá)的年伐量規(guī)劃、各個(gè)林場(chǎng)的年采伐量、商品林區(qū)林場(chǎng)的采伐量、各個(gè)限伐林區(qū)內(nèi)林場(chǎng)的年采伐量等，這些采伐量數(shù)據(jù)要下達(dá)給各個(gè)小組，通過(guò)指令的下達(dá)可以保證采伐地與負(fù)責(zé)小組的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.3 伐區(qū)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)可以查詢小班的數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，查詢時(shí)可以設(shè)置采伐作業(yè)的組合條件，在所有的查詢數(shù)據(jù)中可以篩選出符合條件的小班，可以完成經(jīng)營(yíng)區(qū)、立地類型、齡組、林分徑、林分高等的設(shè)定，符合條件的數(shù)據(jù)可以在地圖上顯示同時(shí)分配給野外的勘查人員。

3.4 野外調(diào)查

進(jìn)行野外調(diào)查時(shí)要依據(jù)小班數(shù)據(jù)和圖面資料，使用定位系統(tǒng)來(lái)對(duì)采伐區(qū)域進(jìn)行定位，列入采伐范圍的樹(shù)木要進(jìn)行尺寸檢查，伐倒木要通過(guò)野外調(diào)查卡進(jìn)行登記。每棵樹(shù)上都貼一個(gè)條形碼，以此來(lái)標(biāo)記檢尺信息，將所有的信息錄入地理信息系統(tǒng)中，建立起系統(tǒng)的樹(shù)木檔案。

3.5 伐區(qū)的細(xì)化設(shè)計(jì)

通過(guò)野外調(diào)查獲得的信息要錄入地理信息系統(tǒng)中，系統(tǒng)的“運(yùn)算”功能可以自動(dòng)算出每木蓄積、采伐蓄積、出材量、采伐強(qiáng)度等指標(biāo)，系統(tǒng)也可以提取GPS數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)生成伐區(qū)資料和地理分布圖，可以對(duì)年度的圖面數(shù)據(jù)和采伐數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和查詢，對(duì)當(dāng)年數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后可以生成對(duì)比分析報(bào)告，可以用圖形的形式顯示采伐情況。

3.6 對(duì)伐區(qū)資料進(jìn)行審批

在地理信息系統(tǒng)中生成的伐區(qū)的圖面資料和檔案數(shù)據(jù)等輸出以后，要交由上級(jí)部門進(jìn)行審批，只有上級(jí)部門完全成了審查程序確定審查通過(guò)，才能下發(fā)采伐許可證。主要步驟如下：伐區(qū)的設(shè)計(jì)資料通過(guò)系統(tǒng)上傳到上級(jí)審批部門，上級(jí)審批部門通過(guò)系統(tǒng)下達(dá)采伐許可證，林業(yè)局接收，各個(gè)林場(chǎng)和林業(yè)局通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)制定木材產(chǎn)量的計(jì)劃表，下達(dá)至采伐區(qū)的生產(chǎn)部門。

3.7 伐區(qū)作業(yè)、條件和分布

地理信息系統(tǒng)可以根據(jù)錄入的數(shù)據(jù)來(lái)生成伐區(qū)（小班和林班）的分布圖，可以實(shí)現(xiàn)林區(qū)信息的查詢，采伐許可證的掃描件、審批文件以及林相信息都可以進(jìn)行查詢，林業(yè)局可以根據(jù)采伐許可證的情況來(lái)下達(dá)具體的采伐作業(yè)，系統(tǒng)可以掃描和查詢采伐作業(yè)證的相關(guān)情況，采伐作業(yè)證通過(guò)電子表格的形式進(jìn)行展現(xiàn)，可以對(duì)采伐作業(yè)進(jìn)行分析。伐區(qū)分布圖的等高線進(jìn)行層疊加，可以自動(dòng)查詢伐區(qū)的地形、道路層、坡度等，林業(yè)局可以根據(jù)系統(tǒng)提供的測(cè)量值為選擇采運(yùn)方式提供參考。

4 伐區(qū)采伐作業(yè)調(diào)查的設(shè)計(jì)應(yīng)用

4.1 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集

在對(duì)伐區(qū)采伐作業(yè)進(jìn)行調(diào)查設(shè)計(jì)時(shí)，原始的數(shù)據(jù)信息是未經(jīng)系統(tǒng)加工的，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集才開(kāi)始了采伐作業(yè)的調(diào)查設(shè)計(jì)，將外業(yè)信息錄入后信息調(diào)查系統(tǒng)負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，采集的信息要準(zhǔn)確，這樣可以讓設(shè)計(jì)更加的有效、真實(shí)。采掘數(shù)據(jù)的方法包括傳統(tǒng)采集法和數(shù)據(jù)采集法，采用傳統(tǒng)采集法時(shí)，伐區(qū)采伐作業(yè)調(diào)查的技術(shù)人員識(shí)別外業(yè)作業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行計(jì)算和匯總，微機(jī)房將數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)主要是通過(guò)外業(yè)調(diào)查獲得的，微機(jī)錄入人員要對(duì)外業(yè)調(diào)查業(yè)務(wù)特別熟悉，但是實(shí)際的情況是微機(jī)員只會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入，但是對(duì)外業(yè)調(diào)查知之甚少，外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)錄入后的工作程序就很容易出錯(cuò)，工作效率明顯減弱。

采用數(shù)據(jù)采集法時(shí)，伐區(qū)作業(yè)調(diào)查是通過(guò)數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)的，是目前為止最為先進(jìn)的電子測(cè)樹(shù)軟件，利用專用的采集軟件或者計(jì)算機(jī)將測(cè)樹(shù)信息錄入，外業(yè)人員直接對(duì)小班調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入，掌上電腦上存在的地理信息可以從圖面數(shù)據(jù)中獲得。如果外業(yè)調(diào)查完成后，數(shù)據(jù)處理信息通過(guò)數(shù)據(jù)處理生成調(diào)查設(shè)計(jì)資料，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)和電子測(cè)樹(shù)設(shè)備，節(jié)省了系統(tǒng)操作的人手，提高了工作效率。

4.2 報(bào)審調(diào)查設(shè)計(jì)

在進(jìn)行傳統(tǒng)的報(bào)表調(diào)查設(shè)計(jì)時(shí)，林業(yè)局先完成調(diào)查設(shè)計(jì)，上級(jí)主管部門接收到林業(yè)局上報(bào)的調(diào)查設(shè)計(jì)資料，上級(jí)主管部門委托相關(guān)的業(yè)務(wù)部門對(duì)調(diào)查設(shè)計(jì)資料進(jìn)行認(rèn)證，如果認(rèn)證合格就開(kāi)具審批意見(jiàn)書(shū)，這種傳統(tǒng)的調(diào)查設(shè)計(jì)方法屬于人工審核，需要耗費(fèi)大量的工作量，工作效率下降，如果出現(xiàn)問(wèn)題也不能第一時(shí)間進(jìn)行發(fā)現(xiàn)處理。目前最先進(jìn)的報(bào)表審查設(shè)計(jì)方法采用信息化處理方式，各林業(yè)局將調(diào)查設(shè)計(jì)資料導(dǎo)出后，上級(jí)主管部門接收到林業(yè)局的上報(bào)資料，主管部門根據(jù)審查程序的要求來(lái)自動(dòng)完成審核，采用數(shù)據(jù)采集法后提高了審核效率，與傳統(tǒng)采集法相比減少了誤審和漏審的機(jī)率，提高了審核質(zhì)量。

[1]尹奉月.森林資源管理與監(jiān)測(cè)地理信息系統(tǒng)在伐區(qū)調(diào)查設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].林業(yè)資源管理，2011（2）：13～14.

[2]許易真.利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行伐區(qū)采伐作業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)[J].地理學(xué)報(bào)，2010（15）：143～144.

[3]金廣超.淺談地理信息系統(tǒng)技術(shù)在伐區(qū)采伐作業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].林業(yè)勘查設(shè)計(jì)，2014（6）：82～83.

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1005-7897（2017）10-0118-02

2017-4-11