GIS在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用及其前景探究

尹聲朝

摘 要 當(dāng)前，GIS在我國(guó)林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用仍處于發(fā)展階段，且國(guó)內(nèi)從事林業(yè)GIS研究的人員較為缺乏。林業(yè)調(diào)查中GIS的應(yīng)用主要是為了建立數(shù)據(jù)庫(kù)、成果顯示輸出、緩沖區(qū)分析、空間疊加分析以及數(shù)據(jù)庫(kù)查詢等，而在林業(yè)GIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、林業(yè)GIS海量數(shù)據(jù)支持、林業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以及林業(yè)通用GIS技術(shù)模塊等方面的應(yīng)用深度與廣度需要提升。基于此，結(jié)合多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在分析GIS系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)其在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用與前景進(jìn)行探究，望借此為實(shí)際工作提供參考的依據(jù)。

關(guān)鍵詞 GIS；林業(yè)調(diào)查；前景

中圖分類號(hào)：F326.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.27.032

林業(yè)的典型特征是生產(chǎn)周期長(zhǎng)、用地廣袤且包括的森林資源結(jié)構(gòu)多復(fù)雜，同時(shí)超過80%以上的森林管理決策都會(huì)受到所處方位、空間的影響，因此，使用傳統(tǒng)方法制定森林管理決策，會(huì)導(dǎo)致決策缺乏合理性以及決策過程不可視，無法為后續(xù)森林資源的經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)。而GIS可以精確迅速收集不同組合形式的林業(yè)資源數(shù)據(jù)信息，更加直觀與清晰地展示各數(shù)據(jù)之間潛藏的關(guān)系與變化趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用、空間地理分析以及數(shù)據(jù)可視化三者的和諧統(tǒng)一，為森林資源管理相關(guān)工作的順利落實(shí)奠定良好的基礎(chǔ)。

1 GIS相關(guān)內(nèi)容闡述

地理信息系統(tǒng)（GIS）屬于地球科學(xué)、空間科學(xué)以及信息科學(xué)的新技術(shù)交叉學(xué)科，同時(shí)也是一種應(yīng)用、顯示、分析、管理、儲(chǔ)存、兼容地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，更是一種處理與分析海量信息數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)通常為地理空間數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)軟件的保障下，對(duì)空間有關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行顯示、分析、模擬、操作、管理與收集，同時(shí)通過地理模型分析的方式，向使用者提供精確的動(dòng)態(tài)地理信息與空間地理信息。地理信息系統(tǒng)的典型特征包括時(shí)序特征突出、多維結(jié)構(gòu)特征、空間定位特征。

地理信息系統(tǒng)主要包括三大板塊。1）專題信息系統(tǒng)。其是一種具備專業(yè)特點(diǎn)與優(yōu)先目標(biāo)的地理信息系統(tǒng)，包括水土流失信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)、水資源管理信息系統(tǒng)等。2）區(qū)域信息系統(tǒng)。其主要目標(biāo)是提供全面的信息服務(wù)于區(qū)域綜合研究，區(qū)域面積的大小能夠決定系統(tǒng)的規(guī)模，例如中國(guó)黃河流域信息系統(tǒng)、加拿大國(guó)家地理信息系統(tǒng)等。3）地理信息系統(tǒng)工具庫(kù)。其是一組具備多種輸出、分析運(yùn)算、檢索查詢、存儲(chǔ)管理以及具體圖像與圖形等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。地理信息系統(tǒng)發(fā)明的主要作用就是綜合管理與分析地球表層環(huán)境、自然資源、人文經(jīng)濟(jì)等各方面的信息數(shù)據(jù)。

2 地理信息系統(tǒng)在當(dāng)前林業(yè)調(diào)查中的主要應(yīng)用

2.1 森林資源信息管理

利用地理信息系統(tǒng)獲得的數(shù)字地形模型，能夠表現(xiàn)出坡面模型、坡位模型以及地面模型各種資源的垂直分布與水平分布狀況。同時(shí)，借助融合柵格數(shù)據(jù)、分析領(lǐng)邊與區(qū)域、疊加矢量圖、再分類等處理，形成各種地理信息，用來描述蓄積、林種、樹種以及林分等各種因素的空間分布狀況。地理信息系統(tǒng)能夠?qū)δ繕?biāo)范圍內(nèi)樹種的空間分析形式與現(xiàn)狀進(jìn)行全面研究，并結(jié)合不同的交通狀況、樹種、林種、立地條件以及地理位置對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有的森林資源進(jìn)行全面規(guī)劃，對(duì)森林資源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從而切實(shí)增加森林資源的商品價(jià)值[1]。除此之外，傳統(tǒng)只能借助森林資源檔案數(shù)據(jù)庫(kù)來掌握不同地區(qū)、不同林業(yè)局、不同林場(chǎng)森林面積、林齡結(jié)構(gòu)、樹種結(jié)構(gòu)、林種分布、森林類型以及森林蓄積的變化情況，而地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用則能夠?qū)崿F(xiàn)地圖上的實(shí)施監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)管理，從而提高森林資源管理的效益與質(zhì)量。

2.2 森林分類經(jīng)營(yíng)管理

地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)以全省、地區(qū)、林業(yè)局、林場(chǎng)以及林班為單位的森林分類經(jīng)營(yíng)管理，可以進(jìn)一步提高森林分類的客觀性以及科學(xué)性，從而為林業(yè)生產(chǎn)部門、林業(yè)管理部門以及各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)提供切實(shí)可行的森林分類經(jīng)營(yíng)理論依據(jù)與實(shí)踐方案。

2.3 天然林保護(hù)工程管理與封山育林

天然林保護(hù)工程以及“兩類三劃分”等一定到落實(shí)到實(shí)際可以操作的地塊，同時(shí)需要對(duì)其實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。這就需要使用地理信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)在天然林保護(hù)工程與封山育林管理中的廣泛應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)營(yíng)管理的科學(xué)性與合理性，從而為天然林保護(hù)工程各項(xiàng)基本工作落實(shí)到位提供有力保障。封山育林區(qū)域的確定一般包括人為活動(dòng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及地理地貌等內(nèi)容，而地理信息系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)則能夠涵蓋不同要素，通過DTM疊加森林專題圖與分布圖，能夠劃分出容易操作且合理的封山育林的范圍。

2.4 森林資源限額采伐管理

使用地理信息系統(tǒng)能夠提高制定全面的采伐計(jì)劃，確定有關(guān)采伐的更新方案、采伐手段、蓄積、面積、林種、樹種、方位以及目的，制定更新設(shè)計(jì)、制作采伐圖表以及制定采伐計(jì)劃安排等工作的合理性。同時(shí)，通過地理信息系統(tǒng)，能夠精確掌握各地林場(chǎng)、林班與小班森林資源的現(xiàn)狀，確保下達(dá)森林采伐限額指標(biāo)有理有據(jù)。

2.5 森林結(jié)構(gòu)調(diào)整

通過緩沖分析法，對(duì)林區(qū)防火隔離帶、自然保護(hù)區(qū)以及河岸防護(hù)林實(shí)施合理規(guī)劃，確定防護(hù)林對(duì)應(yīng)的分布范圍與比例。結(jié)合森林資源分布的實(shí)際狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求、社會(huì)經(jīng)濟(jì)分布特征以及自然環(huán)境現(xiàn)象等實(shí)施空間屬性分析能夠?qū)Σ煌址N的布局進(jìn)行合理規(guī)劃。同時(shí)，利用地理信息系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)能夠合理確定森林樹種的齡組結(jié)構(gòu)。

2.6 森林病蟲鼠害監(jiān)管、森林防火動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與管理

借助地理信息系統(tǒng)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)森林病蟲鼠害分布狀況、出現(xiàn)規(guī)律以及管控情況進(jìn)行跟蹤管理與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以克服傳統(tǒng)管理工作上存在的被動(dòng)性與盲目性，提高防治工作的及時(shí)有效性。同時(shí)，使用地理信息系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)森林防火的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與管理。

2.7 林地林權(quán)管理

我國(guó)的森林、林木和林地的所有權(quán)有國(guó)家所有權(quán)、集體所有權(quán)和個(gè)人所有的林木三種形式。不同權(quán)屬的森林資源往往推行“誰管理誰擁有”的規(guī)范；當(dāng)前大多數(shù)森林權(quán)屬都有明確劃分，標(biāo)志突出、界線清晰、產(chǎn)權(quán)分明，山林權(quán)與圖面、實(shí)際基本沒有出入。但當(dāng)前我國(guó)林權(quán)界線劃定都是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)繪，之后輸機(jī)，由于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)繪精度技術(shù)人員操作水平不同，因此調(diào)繪難免會(huì)出現(xiàn)誤差，特別是對(duì)小面積林權(quán)進(jìn)行劃分時(shí)，從而導(dǎo)致調(diào)繪結(jié)構(gòu)與實(shí)際林權(quán)范圍存在一定出入。不僅如此，隨著時(shí)間的推移，林地地表會(huì)不斷變化，到這種變化卻無法及時(shí)反映在地圖中，從而引發(fā)林權(quán)糾紛。而地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，能夠通過精確的數(shù)據(jù)與清晰的圖像對(duì)林權(quán)界線進(jìn)行劃分，并對(duì)林權(quán)證上的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)更新，從而盡可能避免或者減少林權(quán)糾紛狀況的出現(xiàn)[2]。

2.8 林業(yè)用地信息管理

林業(yè)土地變化往往包括林地面積和林地類型兩個(gè)方面。地理信息系統(tǒng)通過遙感圖像數(shù)據(jù)收集與地面調(diào)查等方式，實(shí)現(xiàn)了地籍管理。把林地資源變化狀況真實(shí)反映到具體的山頭地塊，同時(shí)借助較高的空間分析能力，對(duì)森林資源時(shí)空序列、動(dòng)態(tài)變化過程、空間分布規(guī)律進(jìn)行實(shí)時(shí)反映，為后續(xù)的林地資源變化、林地增減誘因的科學(xué)檢測(cè)以及林地資源用途的探究等工作提供可靠的理論依據(jù)。

3 地理信息系統(tǒng)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用前景分析

地理信息系統(tǒng)在林業(yè)調(diào)查中的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了林業(yè)學(xué)科的理論深化研究與知識(shí)創(chuàng)新，增加了其余學(xué)科與林業(yè)學(xué)科之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了林業(yè)學(xué)科與其余分支學(xué)科的共同發(fā)現(xiàn)。而隨著新分支學(xué)科的建立，地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的深度與廣度不斷增加，例如部分學(xué)者曾提出借助地理信息系統(tǒng)建立植物轉(zhuǎn)基因漂流狀況的省級(jí)與國(guó)家地理信息系統(tǒng)。

森林資源不僅是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，而且是農(nóng)業(yè)的生態(tài)保障。我國(guó)當(dāng)前森林資源的生態(tài)功能較弱，再加上林業(yè)生產(chǎn)的區(qū)域性與高風(fēng)險(xiǎn)性的限制，必須借助地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用來切實(shí)增加林業(yè)生產(chǎn)的調(diào)控能力。林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)極其復(fù)雜，使用傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)難以對(duì)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理、模擬與監(jiān)測(cè)，需要提供大量理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的支持，而通過融合專家系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)形成全新的智能地理信息系統(tǒng)則可以借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型更好地解決這類問題，也是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在林業(yè)調(diào)查中發(fā)展的必然趨勢(shì)[3]。

4 結(jié)語

地理信息系統(tǒng)在林業(yè)調(diào)查中有著廣泛的應(yīng)用，因此需要引起相關(guān)部門的高度重視；并在實(shí)踐過程中，對(duì)其進(jìn)行不斷創(chuàng)新與完善，從而進(jìn)一步提高林業(yè)調(diào)查工作的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 雷文智.GIS在林業(yè)資源調(diào)查工作中的應(yīng)用與技術(shù)分析[J].山西農(nóng)經(jīng)，2018（9）：133，135.

[2] 朱成日.試論GIS和GPS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（6）：140-141.

[3] 胡楊，王海波.解析林業(yè)調(diào)查中的GIS應(yīng)用及其前景[J].北京農(nóng)業(yè)，2012（36）：88.

（責(zé)任編輯：趙中正）