地理信息系統(tǒng)技術在森林資源管理中的應用

劉玉龍

摘要：新形勢下森林資源管理的任務更加艱巨，基層林場也必須與時俱進的革新管理模式，將信息技術應用到日常工作中，在減輕林業(yè)人員工作壓力的同時，也切實提升管理效率，為森林資源的可持續(xù)利用提供技術支持。地理信息系統(tǒng)（GIS）是以計算機和網(wǎng)絡為支撐，通過獲取并分析森林內(nèi)部數(shù)據(jù)，為森林管理工作的開展提供參考。基層林場的工作人員也需要熟練掌握地理信息系統(tǒng)技術，更好的發(fā)揮森林資源的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；森林資源管理；建設路徑；應用

引言：

地理信息系統(tǒng)技術現(xiàn)階段已經(jīng)廣泛應用于土地管理、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測等各個領域。在森林資源管理中引進地理信息系統(tǒng)技術，一方面適應林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整和林業(yè)管理優(yōu)化的工作要求，另一方面也可以提高森林資源的利用價值，為今后林業(yè)工作的高質(zhì)量開展提供了支持與幫助。文章首先對森林資源管理信息系統(tǒng)的設計方法進行了概述，隨后就該系統(tǒng)在森林資源管理工作中的實際應用效果展開了分析。

一、基于森林資源管理的地理信息系統(tǒng)構建

地理信息系統(tǒng)技術需要收集森林內(nèi)部的各類信息，然后利用計算機上的專業(yè)軟件，對這些數(shù)據(jù)信息進行分類、整理、計算和分析，最終以直觀的方式，反映森林內(nèi)部的各類情況，為林業(yè)人員了解森林內(nèi)部信息和制定管理策略提供了參考。近年來，黑龍江省加快了森林地理信息系統(tǒng)的建設步伐，各地林場也需要立足于自身實際情況和工作需要，盡快建立起具有實際應用價值的地理信息系統(tǒng)。

1、數(shù)據(jù)庫建設

豐富的數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)發(fā)揮實際應用價值的基礎，林場工作人員可以通過多種途徑，獲取盡可能豐富的森林信息。比較常見的途徑有森林資源“二類調(diào)查”資料，地方林場的森林資源經(jīng)營管理資料，以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地形圖、林相圖。此外，還可以在森林內(nèi)部安裝大量的監(jiān)測器或傳感器，可以直接從森林內(nèi)部收集大量的信息，例如植被分布密度、害蟲的繁殖情況等，并以此為依據(jù)及時制定森林管理策略。

2、數(shù)據(jù)分析與指令控制

終端控制系統(tǒng)直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并進行高速的運算，將大量的數(shù)據(jù)信息進行分類、整理，按照一定的要求完成數(shù)據(jù)篩選。通過提取數(shù)據(jù)信息的屬性特征、空間特征，掌握森林某一區(qū)域的實際情況。林業(yè)人員根據(jù)地理信息系統(tǒng)的顯示結(jié)果，及時制定管理計劃。整個系統(tǒng)中，根據(jù)功能的不同，又可細分為多個功能模塊，例如數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊、指令反饋模塊、人機交互模塊等。以數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊為例，包括3個部分：控制信息文件、接口數(shù)據(jù)文件和控制信息的解釋程序。其中控制信息文件存放所有的控制命令，而接口數(shù)據(jù)文件存放用戶的接口數(shù)據(jù)，如菜單等。在數(shù)據(jù)驅(qū)動過程中，控制信息解釋程序通過指針指向所涉及的有關數(shù)據(jù)，并在控制信息文件中指向相關命令，實現(xiàn)系統(tǒng)的運行。

二、地理信息系統(tǒng)技術在森林資源管理中的應用

1、在森林資源清查及各類林業(yè)專題圖編制中的應用

我國通過“二類調(diào)查”獲取森林資源數(shù)據(jù)，如小班檔案及林相圖等林業(yè)用圖。以往這些工作要花費大量的時間、人力和財力才能完成，并且圖面材料和小班數(shù)據(jù)庫資料是分離的，難以長期有效地重復利用。GIS問世以后，其強大的空間數(shù)據(jù)分析和制圖功能簡化了林業(yè)專題圖的制圖工作。GIS經(jīng)過收集整理制圖信息，數(shù)字化，建立坐標投影和拓撲關系，編輯修改，建立圖形與屬性的關聯(lián)，最終完成多種林業(yè)專題圖的編制，實現(xiàn)一次投入、多次產(chǎn)出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素森林資源信息圖，而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專題圖，并且易于查詢、更新和保存。例如內(nèi)蒙古林業(yè)勘察設計院應用MAPGIS進行了全區(qū)荒漠化和沙漠化監(jiān)測、嶺南八局和黃河流域天然林保護工程、全區(qū)生態(tài)縣規(guī)劃設計等項目專題圖繪制、統(tǒng)計計算、分析等工作，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2、在林業(yè)資源管理與動態(tài)監(jiān)測中的應用

林業(yè)資源中的森林面積、蓄積、類型、林種、樹種的結(jié)構和分布及變動情況等森林資源信息，過去只能從森林資源檔案中的文字表格上獲得了解，缺乏直觀的空間數(shù)據(jù)，難以分析其變化及空間分布規(guī)律。GIS空間數(shù)據(jù)管理和分析功能彌補了這一不足，它以有效的數(shù)據(jù)組織形式進行數(shù)據(jù)庫管理、更新、維護、檢索查詢，做到了圖上的動態(tài)管理和監(jiān)測，并以多種方式輸出決策所需的地理空間信息。黑龍江省設計了先進的經(jīng)營管理模式，可不斷進行資源數(shù)據(jù)的更新，實現(xiàn)了經(jīng)營管理的動態(tài)化和現(xiàn)代化。

3、在林業(yè)病蟲害管理中的應用

林業(yè)病蟲害是林業(yè)生產(chǎn)中極具破壞性的生物自然災害，它們的發(fā)生和影響總是與一定的地理空間相關。因此需要對調(diào)查所獲的病蟲害發(fā)生及生態(tài)因子等數(shù)據(jù)進行分析和管理，以便對林業(yè)病蟲害的控制管理活動做出正確的決策。利用GIS結(jié)合生物地理統(tǒng)計學可以進行害蟲空間分布和空間相關分析；對害蟲發(fā)生動態(tài)的時空進行模擬并作大尺度數(shù)據(jù)庫的管理。其應用潛力十分巨大。如我國昆蟲學工作者利用GIS對馬尾松毛蟲、棉鈴蟲等分別進行了比較深入的研究，組建了綜合管理信息系統(tǒng)或?qū)ｉT的地理信息系統(tǒng)。

4、在森林防火中的應用

森林火災是林業(yè)生產(chǎn)的重大災害之一，及時的火險預警在林業(yè)生產(chǎn)中具有十分重大的意義。隨著現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡和“3S”等技術的不斷發(fā)展，其應用日趨廣泛，使森林防火的方法和所采用的技術手段發(fā)生了深刻變化。10多年來，在森林防火決策支持系統(tǒng)領域內(nèi)，開展了諸如大區(qū)域范圍系統(tǒng)的建立，自適應顯示分辨率的處理，圖形圖像的有關處理技術，基于Web的信息發(fā)布，“3S”（GIS、RS、GPS）與DSS技術的應用等研究。國家林業(yè)局林業(yè)規(guī)劃院于20世紀90年代就研制出了“林火管理GIS”，各省、市也著手構建森林防火GIS。

結(jié)語：

新技術、新設備的普及應用，能夠為森林資源管理工作的開展提供極大的便利。雖然近年來黑龍江省大力推廣地理信息系統(tǒng)技術在森林資源管理中的應用，但是也存在部分基層林場的工作人員，由于文化水平較低，或是缺乏專門培訓，仍然沒有掌握地理信息系統(tǒng)技術的操作技巧。今后需要重點做好技術培訓，真正發(fā)揮信息技術應用優(yōu)勢，推動基層森林資源管理工作向現(xiàn)代化方向發(fā)展。

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