GIS技術(shù)林業(yè)應(yīng)用實(shí)踐研究

桑開軍

摘要：指出了現(xiàn)代信息技術(shù)在我國(guó)各行業(yè)應(yīng)用范圍的逐步拓展，為提升各領(lǐng)域發(fā)展速度提升了助力。GIS技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要應(yīng)用形式，在我國(guó)林業(yè)發(fā)展建設(shè)中的應(yīng)用較為廣泛，對(duì)提升林業(yè)管理質(zhì)量、推動(dòng)林業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做出了貢獻(xiàn)。我國(guó)擁有豐富的林業(yè)資源，且林業(yè)種類和數(shù)量都非常多，實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)資源的科學(xué)動(dòng)態(tài)管理對(duì)促進(jìn)林業(yè)健康發(fā)展具有重要作用，基于此，提出了將GIS技術(shù)合理應(yīng)用于我國(guó)林業(yè)發(fā)展中，為提高林業(yè)資源管理質(zhì)量及管理水平提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);林業(yè);應(yīng)用發(fā)展

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）19-0121-03

1引言

我國(guó)林業(yè)資源的多樣性和分布的廣泛性決定了其擁有較大的資源信息量，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些林業(yè)資源空間定位和屬性特征管理非常重要。在信息化技術(shù)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的管理方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上林業(yè)資源動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)，在林業(yè)資源信息管理、林業(yè)制圖、林業(yè)生態(tài)保護(hù)等方面也無法滿足現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的需要，所以必須結(jié)合我國(guó)林業(yè)資源現(xiàn)狀，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)化管理。GIS技術(shù)在林業(yè)建設(shè)中的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)林業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展提供了支撐，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)空間信息和屬性信息管理的基本任務(wù)，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)林業(yè)空間化、可視化查詢、分析評(píng)價(jià)、輔助管理等技術(shù)服務(wù)，滿足林業(yè)部門日常管理工作的需要，成為促進(jìn)我國(guó)林業(yè)步入現(xiàn)代化發(fā)展軌道的新型技術(shù)。

2地理信息系統(tǒng)概述

2.1地理信息系統(tǒng)的定義

GIS即地理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于現(xiàn)代化信息技術(shù)的組成部分。該技術(shù)借助計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件的支持，將大氣層內(nèi)的各種地理信息和空間分布及屬性收集、整理，為使用者提供信息存儲(chǔ)、檢索、制圖、綜合分析等方面的使用提供技術(shù)支撐，幫助使用者更加形象直觀地了解各項(xiàng)資源的地理空間環(huán)境，以及針對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)對(duì)資源未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而為相關(guān)部門制定決策方案和實(shí)現(xiàn)科學(xué)化服務(wù)。GIS的地理信息獲取渠道非常多，包括野外調(diào)查、遙感監(jiān)測(cè)、地圖、環(huán)境監(jiān)測(cè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)等多種途?？傊?，GIS技術(shù)是將視覺化效果的地圖和地理分析功能融為一體的技術(shù)系統(tǒng)。

2.2GIS技術(shù)的特點(diǎn)

GIS技術(shù)具有開放性、先進(jìn)性及實(shí)用性的特點(diǎn)。首先，開放性指的是該技術(shù)具有開放式環(huán)境及較強(qiáng)的可擴(kuò)充性和可連續(xù)性，能為多種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供應(yīng)用平臺(tái)，為多種編程語言及開發(fā)工具的應(yīng)用創(chuàng)造了條件;其次，GIS技術(shù)的先進(jìn)性體現(xiàn)在可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及圖形處理技術(shù)等的有機(jī)結(jié)合，能夠緊跟計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展步伐，確保系統(tǒng)高效率運(yùn)行的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)。再次GIS技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)用性。采用了人性化的設(shè)計(jì)方式便于人們易于操作，使用方便。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮使用者的需求，降低了系統(tǒng)管理員的工作量，并且管理更加方便、簡(jiǎn)潔，降低了管理成本。

3GIS林業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

3.1GIS在森林資源信息管理中的應(yīng)用

人們以前獲取、利用森林資源信息時(shí)主要通過查閱森林檔案資料獲得，該方法對(duì)各項(xiàng)森林資源的空間數(shù)據(jù)無法直觀表達(dá)，更無法直接獲悉森林資源的空間數(shù)據(jù)變化規(guī)律。GIS技術(shù)特有的空間數(shù)據(jù)分析與管理功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林資源空間數(shù)據(jù)直觀形象的表達(dá)，并借助數(shù)據(jù)組織對(duì)森林資源進(jìn)行存儲(chǔ)、檢索、更新與管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林資源信息的動(dòng)態(tài)化管理。同時(shí)結(jié)合用戶需要進(jìn)行針對(duì)性的信息輸出，便于用戶方便快捷的利用數(shù)據(jù)。例如某林場(chǎng)將數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)圖形進(jìn)行完美結(jié)合，在遙感技術(shù)的幫助下，可形象直觀地觀測(cè)到森林資源變化情況，然后對(duì)森林資源的空間分布規(guī)律、森林資源潛在影響進(jìn)行分析，從而有效掌握森林樹種分布情況、生長(zhǎng)發(fā)育情況、森林類型等，為深入了解森林資源的現(xiàn)狀與變化趨勢(shì)提供依據(jù)。

3.2GIS在林業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)控中的應(yīng)用

在林業(yè)管理中，由于林業(yè)資源分布的廣泛性，無法保證林業(yè)管理人員及時(shí)獲得有效的一手資料。而運(yùn)用GIS技術(shù)中的遙感處理技術(shù)即可對(duì)林地狀況數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程獲取，使林業(yè)管理人員隨時(shí)隨地可了解到林業(yè)狀況的實(shí)時(shí)信息。GIS技術(shù)與RS技術(shù)的綜合運(yùn)用，通過遙感影像與林地建立解譯標(biāo)志，在GIS中與林地“一張圖”等數(shù)據(jù)對(duì)比，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)林業(yè)資源中潛在的問題，為管理人員制定科學(xué)管理方案提供依據(jù)，確保了林業(yè)管理質(zhì)量。

3.3GIS在林業(yè)制圖中的應(yīng)用

由于森林資源遍布范圍廣，若采用傳統(tǒng)的人工制作方式，需要耗費(fèi)較大的人力和時(shí)間，同時(shí)不利于后期的制圖修改更新管理等工作;GIS技術(shù)不僅可有效解決傳統(tǒng)人工制圖的各種問題，而且利用電腦制圖使得制圖效果擁有豐富可調(diào)的色彩，能清楚、詳細(xì)地將林業(yè)資源的海拔、坡度、坡向以及土壤類型和年降雨量等情況繪制出來，并且將這些地理信息與植被信息有機(jī)融合，形成簡(jiǎn)潔明了、形象直觀的植被圖。同時(shí)借助3s技術(shù)的幫助，根據(jù)用戶需求編制森林資源分布圖、林相圖、植被分布圖等專題圖。如某林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院應(yīng)用GIS對(duì)全區(qū)的森林資源生態(tài)效益的沙漠化、荒漠化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在生態(tài)縣科學(xué)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、天然林保護(hù)工程生態(tài)公益林管理等項(xiàng)目建設(shè)中得到有效應(yīng)用。

3.4森林資源采伐設(shè)計(jì)管理

GIS技術(shù)可以對(duì)林地內(nèi)各個(gè)小班的具體林業(yè)資源位置及其蓄積量等信息進(jìn)行明確，結(jié)合采伐目標(biāo)和采伐限額將各小班地塊綜合分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)采伐的科學(xué)設(shè)計(jì)，保證每個(gè)小班都能科學(xué)合理進(jìn)行采伐。利用GIS技術(shù)的空間分析功能，能具體了解對(duì)森林資源不同地塊的采訪方式、采伐數(shù)量具體地理位置，通過分析各調(diào)查小班的立地情況和屬性特征，來確定符合實(shí)際采伐方式、采伐數(shù)量以及采伐強(qiáng)度、分析空間配置方案對(duì)生物多樣性的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)采伐方案的優(yōu)化完善，為制定林業(yè)資源合理采伐決策提供依據(jù)。

3.5GIS在森林資源保護(hù)方面的應(yīng)用

3.5.1GIS在森林防火中的應(yīng)用

森林火災(zāi)是影響我國(guó)林業(yè)資源安全的重要因素，同時(shí)也直接威脅著人類的生命財(cái)產(chǎn)安全，所以要全面強(qiáng)化森林防火管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的有效預(yù)防和控制，為我國(guó)林業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展提供保障。GIS技術(shù)在森林防火管理中表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，在管理輔助設(shè)計(jì)、森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、科學(xué)調(diào)派撲火隊(duì)及撲火設(shè)備、可燃物管理、林火損失評(píng)估等方面的合理應(yīng)用，對(duì)綜合分析和大量地理數(shù)據(jù)用于森林防火規(guī)劃和科學(xué)決策提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。GIS技術(shù)為森林防火管理提供了一個(gè)全面、可視的管理過程，相關(guān)工作人員借助GIS系統(tǒng)可從海量資源信息、預(yù)測(cè)森林火險(xiǎn)等級(jí)，對(duì)高火險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)防控，有效預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生;撲救森林火災(zāi)時(shí)，根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)迅速判斷出林火發(fā)展的趨勢(shì)，及時(shí)了解火災(zāi)狀況，進(jìn)而采取有效的撲救措施，使得滅火效率顯著提升。

3.5.2GIS在森林病蟲害防治中的應(yīng)用

森林病蟲害的發(fā)生具明顯的空間位置特征，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法不能對(duì)病蟲害的發(fā)生區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的空間位置定位，并且病蟲害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)評(píng)估與防范措施的制定都必須以有效的空間數(shù)據(jù)為依據(jù)，同時(shí)需進(jìn)行大量的空間數(shù)據(jù)操作?；贕IS平臺(tái)建立的森林病蟲害防治管理信息系統(tǒng)是建立在空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上運(yùn)行的，實(shí)現(xiàn)了對(duì)病蟲害防治區(qū)域的地圖管理、基本信息管理、病蟲害發(fā)生范圍、災(zāi)害評(píng)估和預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)等功能模塊的綜合管理與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。所以GIS技術(shù)在森林病蟲害管理中的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了從源頭上對(duì)林業(yè)病蟲害有效預(yù)防和科學(xué)控制，提升了森林病蟲害災(zāi)情預(yù)測(cè)和評(píng)估的科.學(xué)性、準(zhǔn)確性，使得我國(guó)森林病蟲害相關(guān)防治部門的工作效率顯著增強(qiáng)。

4GIS林業(yè)應(yīng)用的發(fā)展

近幾年，GIS技術(shù)在我國(guó)林業(yè)應(yīng)用上的發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）促使森林資源信息化管理邁上新臺(tái)階。隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，促進(jìn)了林業(yè)資源檔案管理數(shù)字化、系統(tǒng)化的發(fā)展步伐?？梢岳肎IS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)林地面積、林地種類及林地分布等情況的信息收集，同時(shí)在掌握林業(yè)資源基礎(chǔ)資料的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)資源的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為獲取更加全面、及時(shí)有效的林業(yè)資料奠定了基礎(chǔ)。

（2）GIS技術(shù)為實(shí)現(xiàn)林業(yè)局、林場(chǎng)、林班、調(diào)查小班等單位的分類經(jīng)營(yíng)管理提供了支撐。通過GIS技術(shù)可進(jìn)一步明確不同部門之間的職責(zé)權(quán)限，將林業(yè)管理職責(zé)、目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化分解，為各級(jí)部門和領(lǐng)導(dǎo)提供操作性強(qiáng)的森林分類經(jīng)營(yíng)方案和相關(guān)依據(jù)創(chuàng)造了條件。

（3）GIS技術(shù)促進(jìn)了天然林保護(hù)工程科學(xué)化管理的形成，借助GIS技術(shù)的幫助，對(duì)天然林進(jìn)行空間定位，劃分地塊，實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，將各項(xiàng)和天然林保護(hù)相關(guān)的工作徹底落到實(shí)處，提高了天然林工程管理質(zhì)量。

（4）GIS技術(shù)在林業(yè)資源限額采伐管理上，通過明確各小班經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)，針對(duì)每個(gè)小班實(shí)際情況實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，借助信息系統(tǒng)來充分了解各地塊的土壤情況、種植方式等，從而為優(yōu)化造林計(jì)劃提供了指導(dǎo)GIS技術(shù)在榆陽區(qū)林業(yè)工作中的應(yīng)用案例

某市全市區(qū)域總面積為7053km²。全市面積由明長(zhǎng)城劃分南北兩部分。南北兩部分地理?xiàng)l件具有顯著差異。北部以風(fēng)沙草灘區(qū)為主，南部為丘陵溝壑區(qū)。屬于北溫帶氣候，地貌多樣。處于鄂爾多斯臺(tái)地東部，是典型的大陸性邊緣季風(fēng)氣候，冷暖、干濕現(xiàn)象較為明顯。GIS技術(shù)經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展，已逐漸滲透到林業(yè)工作的各個(gè)方面，尤其是在小紀(jì)汗林場(chǎng)和巴拉素林場(chǎng)的林業(yè)制圖、林業(yè)資源清查、林區(qū)規(guī)劃等多個(gè)方面體現(xiàn)了強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐證明，GIS技術(shù)值得在各個(gè)林業(yè)地區(qū)進(jìn)行推廣。

5結(jié)語

GIS技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用體現(xiàn)了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在林業(yè)發(fā)展建設(shè)上，GIS技術(shù)和各種現(xiàn)代信息技術(shù)的綜合運(yùn)用為實(shí)現(xiàn)我國(guó)林業(yè)走上數(shù)字林業(yè)發(fā)展軌道提供了支持。目前GIS技術(shù)在我國(guó)林業(yè)中的應(yīng)用時(shí)間較短，要結(jié)合我國(guó)林業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，加強(qiáng)對(duì)GIS技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用探索，在數(shù)據(jù)精度、模型開發(fā)及與諸多高新技術(shù)融合方面加大研究力度，為最大限度地發(fā)揮GIS技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)而貢獻(xiàn)力量。