地理信息系統(tǒng)技術(shù)在森林資源管理中的應(yīng)用研究

彭建雄　曾海濤

森林資源涵蓋了林地、林木、森林等資源，以及在森林中存活的植物、野生動物、微生物等資源，是地球上作用顯著的一種資源，也是維持生物多樣性的保障。森林資源在社會發(fā)展中供應(yīng)了多種木材、工業(yè)原料，還具備消除噪音、凈化空氣的作用，同時能夠預(yù)防多種自然災(zāi)害，還能夠保持水土、調(diào)節(jié)氣候。作為可再生資源，森林資源具有廣泛分布、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生長周期長的特點，非常容易受到人為因素、自然因素的影響而發(fā)生變化，因此，保護森林資源，加強管理具有重要意義。

地理信息系統(tǒng)（GIS）的發(fā)展與應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注，作為一種新技術(shù)和一種交叉學(xué)科，GIS貫穿與地球科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)之間，被廣泛用于各類資源的管理中，能夠迅速對大量數(shù)據(jù)進行處理分析，并提供最佳解決問題的方案。本文將分析森林資源管理中GIS的運用。

1、針對區(qū)域森林資源構(gòu)建數(shù)據(jù)庫

我國森林資源具有分布不均、覆蓋率低、資源量少的特點，構(gòu)建區(qū)域性的數(shù)據(jù)庫能夠?qū)ι仲Y源進行實時管控。我國森林資源大多數(shù)處于西南、東北的偏遠山區(qū)以及東南丘陵、臺灣山地，西北地區(qū)十分匱乏。將地理信息系統(tǒng)用于現(xiàn)有森林資源的管理中，可以根據(jù)不同區(qū)域的實際情況構(gòu)建數(shù)據(jù)庫、更新數(shù)據(jù)，便于相關(guān)部門通過實施數(shù)據(jù)監(jiān)測有效管理和保護森林資源。

森林資源在我國具有區(qū)域性分布的特點，在不同的地方存在不同的表現(xiàn)。在南方地區(qū)，主要以亞熱帶氣候、熱帶氣候為主，森林植被主要有熱帶雨林、竹林以及常綠闊葉林，受到氣候條件的影響，該地區(qū)的森林資源常年處于葉綠狀態(tài)，內(nèi)部有機生物非?；钴S;而北方地區(qū)，季節(jié)分明，主要以針葉林為主，在冬季植被均處于休眠狀態(tài)，同時會影響有機生物的活動，呈現(xiàn)淡季、旺季兩種活動量。

與此同時，森林資源還呈現(xiàn)出地域性的特點，在充分了解地域特征的基礎(chǔ)上，使用GIS構(gòu)建數(shù)據(jù)庫平臺，嚴格梳理數(shù)據(jù)庫中的所有因素與指標，例如：森林資源所在地區(qū)的植被類型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、氣候類型、有機物類型、植被數(shù)量、災(zāi)害誘發(fā)因素以及臨近管理站等。擁有森林資源完整的數(shù)據(jù)庫是推進管理、完善管理的前提，而數(shù)據(jù)庫的完善也是林業(yè)管理部門面臨的亟待解決的問題。

2、針對森林資源構(gòu)建精準數(shù)據(jù)模型

GIS具備顯著的高效性，具備良好的軟硬件技術(shù)，基于大數(shù)據(jù)庫，繪測、分析數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型能夠促使其具備良好的邏輯性、精準性，這些模型的構(gòu)建能夠幫助林業(yè)部門、地質(zhì)學(xué)家推測我國林區(qū)近年來的變化以及數(shù)據(jù)走勢。

經(jīng)由地理信息系統(tǒng)開展的數(shù)據(jù)監(jiān)測具有良好的可靠性，林業(yè)部門可以通過數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)監(jiān)測等方式整合規(guī)劃森林資源。與此同時，針對森林覆蓋率較低的林區(qū)，結(jié)合數(shù)據(jù)分析，可以根據(jù)區(qū)域特征、森林資源狀況，可以聯(lián)系林地的山頭地塊，開展人工造林、封山育林，逐步增加森林覆蓋率。在林地管理中，通過不同時間段的衛(wèi)星遙感影像進行對比分析，可以有效掌握各地區(qū)、各地塊的林地使用情況，強化了林地管理。

例如：在某森林公園內(nèi)部公路的修建中，通過衛(wèi)星遙感圖片，可以清晰的獲取森林植被、小路覆蓋情況;同時，通過實時數(shù)據(jù)，可以明確掌握森林中有機生物的種類和活動范圍。由此在公路修建過程中便能夠巧妙避開有機生物的生存圈以及避免植被被破壞，從而避免生物減少、環(huán)境破壞等問題的發(fā)生。以往在公路設(shè)計中，難以避免的會使得森林環(huán)境、有機生物遭到破壞，但是GIS的運用有效規(guī)避了這些問題。而且，通過精準的數(shù)據(jù)和圖片，能夠合理完成公路沿線的經(jīng)濟規(guī)劃與林地保護使用規(guī)劃，促使森林資源得到科學(xué)合理的運用，推動區(qū)域經(jīng)濟的長遠發(fā)展。

3、預(yù)防救治森林災(zāi)害

GIS不僅擁有精準的定位功能，還能基于數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)在高空中實現(xiàn)遙感拍攝立體畫面、進行光感監(jiān)測、熱感監(jiān)測，由此結(jié)合監(jiān)測內(nèi)容將數(shù)據(jù)反饋給系統(tǒng)，該性能對于森林災(zāi)害的防治具有重要的現(xiàn)實意義。

對于森林災(zāi)害來說，可以通過GIS高效完成實時監(jiān)控與精準定位，從而加強森林災(zāi)害的防治。例如，利用地面設(shè)施對火災(zāi)地點進行視頻監(jiān)控和衛(wèi)星進行高空監(jiān)測，由此能夠?qū)崟r了解火災(zāi)發(fā)生情況。如果突發(fā)火災(zāi)，可以通過管理站迅速定位災(zāi)情發(fā)生的具體位置，并采取對應(yīng)的撲救措施;利用數(shù)據(jù)迅速更新的特點，可以有效監(jiān)測森林中的有機生物，包括其數(shù)量、種群、分布，能夠加強對稀有生物的保護，同時促進其繁殖培育，保證生物多樣性的同時，能夠保障稀有生物的持續(xù)發(fā)展。防治森林災(zāi)害是保護和管理森林資源的重點工作之一，只有有效監(jiān)控災(zāi)情，才能夠良好的保護森林資源，才能夠?qū)崿F(xiàn)可再生。

例如，利用衛(wèi)星監(jiān)測某地林區(qū)的火災(zāi)圖，衛(wèi)星圖片顯著展現(xiàn)了現(xiàn)場的火災(zāi)情況。對此，必須掌握簡單的平面圖，然后聯(lián)系衛(wèi)星圖以及GIS信息庫，由此能夠便捷的查看火災(zāi)現(xiàn)場的火勢情況、道路情況、植被損傷情況，便于在最短時間內(nèi)制定救火路線以及制定修復(fù)計劃。

此外，利用衛(wèi)星可以達到8-10m的精確度，而使用GPS定位則可以達到5-10m的精確度，精確的進行定位能夠幫助管理人員迅速鎖定災(zāi)情現(xiàn)場所處位置，有效利用GPS能夠迅速到達現(xiàn)場展開救援。與此同時，可以根據(jù)地形圖迅速了解并掌握火災(zāi)發(fā)生地的地形地貌、道路情況，由此為火災(zāi)救治選擇最佳道路、最佳坡度展開救援，規(guī)避其中的不利因素。

以往在森林救災(zāi)時，管理人員結(jié)合地形圖前進，對林場林班、小班進行判定，然后報告參數(shù)和救治情況，這樣不僅會耽誤最佳救治時間，由于數(shù)據(jù)的偏差還會影響效率，導(dǎo)致災(zāi)后修復(fù)困難。而當下采用GIS等高效技術(shù)，能夠充分了解林區(qū)情況，實施高效的營救措施。

充分利用GIS管理和保護森林資源，不僅是我國應(yīng)該采取的保護措施，也是世界各國應(yīng)該選擇的有效保護策略。GIS應(yīng)用前，相關(guān)部門必須根據(jù)區(qū)域森林資源情況構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)庫;其次，充分利用GIS技術(shù)和現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，防治森林災(zāi)害，減少受損失;最后，有機整合資源開展造林計劃、林業(yè)用地計劃，推動林業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：1.445300 ?湖北省建始縣林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計隊;2.445300 湖北省建始縣退耕還林工程管理中心）