地理信息系統(tǒng)技術(shù)在森林資源管理中的應(yīng)用

[摘 要] 地理信息系統(tǒng)是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)，具有處理各種信息的功能，被應(yīng)用在各種資源管理中。其超越了傳統(tǒng)資源管理中耗時(shí)耗力的計(jì)算過程，具有高效性、精準(zhǔn)性和定位性，能對(duì)大批量的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的分析處理，并通過數(shù)據(jù)分析為管理者提供最優(yōu)的解決方案。本文主要就地理信息系統(tǒng)在森林資源管理中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

[關(guān)鍵詞] 地理信息系統(tǒng)技術(shù);森林資源;管理

[中圖分類號(hào)] TP315 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2019）18-123-3

森林資源是地球上最重要的資源之一，包括森林、林木、林地以及依托森林、林木、林地生存的野生動(dòng)物、植物和微生物。森林資源不僅能提供多種木材，還能提供多類工業(yè)原材料，還有凈化空氣、消除噪聲等功能，更是調(diào)節(jié)氣候、保持水土和預(yù)防減輕旱澇、風(fēng)沙、冰雹等自然災(zāi)害的重要環(huán)境因子。森林資源雖然是可再生資源，但是具有生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分布廣泛等特點(diǎn)，極易受到自然因素和人為因素的作用而發(fā)生改變。所以，做好森林資源的管理規(guī)劃和保護(hù)工作，對(duì)于人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是20世紀(jì)60年代中后期發(fā)展起來并引起世界各國(guó)廣泛重視的新技術(shù)，其是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉學(xué)科與新技術(shù)學(xué)科。GIS是指在計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)的支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。其強(qiáng)大的功能和完善的技術(shù)，被應(yīng)用在各種資源管理中，超越了傳統(tǒng)資源管理中耗時(shí)耗力的計(jì)算過程，能對(duì)大批量的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的分析處理，并通過數(shù)據(jù)分析為管理者提供最優(yōu)的解決方案。地理信息系統(tǒng)技術(shù)在森林資源管理中具體應(yīng)用如下。

1 建立區(qū)域性的森林資源大數(shù)據(jù)庫(kù)

由于我國(guó)森林資源少、覆蓋率低、地區(qū)差異很大，所以建立區(qū)域性的森林資源大數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。全國(guó)絕大部分森林資源集中分布于東北、西南等邊遠(yuǎn)山區(qū)和臺(tái)灣山地、東南丘陵，而廣大的西北地區(qū)森林資源貧乏。針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的森林資源進(jìn)行地理信息系統(tǒng)管理，可以將不同地域的森林資源情況實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建立、數(shù)據(jù)更新，以便于相關(guān)部門進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和管理保護(hù)。

我國(guó)森林資源的分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)域性特點(diǎn)，不同區(qū)域的森林資源情況各不相同。南方以熱帶及亞熱帶氣候?yàn)橹?，其森林植被以常綠闊葉林和竹林、熱帶雨林為主，因其氣候原因，森林資源內(nèi)的植被常年處于葉綠狀態(tài)，森林資源內(nèi)的有機(jī)生物活動(dòng)相繼活躍;而北方以針葉林為主，冬夏季節(jié)明顯，其植被在冬季處于休眠期，同時(shí)森林內(nèi)的有機(jī)生物也受季節(jié)影響，活動(dòng)量呈“淡、旺季”。

基于森林資源的地域性特征，首先要根據(jù)地域的不同，結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)建立各區(qū)域的森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的指標(biāo)和因素嚴(yán)格進(jìn)行梳理，如森林資源所處氣候類型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、植被類型、植被數(shù)量、有機(jī)物的類別及含量、過去10年內(nèi)當(dāng)?shù)厣仲Y源的數(shù)據(jù)變化和管理政策、面臨的災(zāi)害危險(xiǎn)因素以及就近管理機(jī)構(gòu)等[1]。完整的森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)是森林資源管理的基礎(chǔ)，完善地域性的森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)是各地區(qū)森林管理機(jī)構(gòu)及部門應(yīng)著手解決的問題。例如，對(duì)貴州省水城縣森林資源進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建檔及管理可以參照?qǐng)D1流程結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行。

2 繪制精準(zhǔn)的森林資源數(shù)據(jù)模型

基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的軟硬件核心技術(shù)的高效性，在大數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和繪測(cè)，形成的數(shù)據(jù)模型則具有一定的精準(zhǔn)性和邏輯性。這些數(shù)據(jù)模型可以幫助地理學(xué)家和相關(guān)機(jī)構(gòu)等推測(cè)出未來幾年我國(guó)的森林資源數(shù)據(jù)走勢(shì)及相關(guān)的地質(zhì)變化。

地理信息系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有較高的可靠性，相關(guān)監(jiān)管及保護(hù)部門可以利用檢測(cè)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)模型進(jìn)行森林資源使用規(guī)劃[2]。同時(shí)，對(duì)于森林資源覆蓋率減少的地區(qū)，可以制訂造林計(jì)劃。根據(jù)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行人工造林，增加森林資源的覆蓋率，為當(dāng)?shù)亓謽I(yè)建設(shè)做好相關(guān)工作。

例如，圖2為玉舍國(guó)家森林公園旅游公路修建中衛(wèi)星拍攝的遙感圖片，通過衛(wèi)星圖可以清晰地看到森林中的小路、植被覆蓋情況等;通過衛(wèi)星實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋，可以清晰地掌握森林內(nèi)有機(jī)生物的群體活動(dòng)范圍和種類。修建旅游公路必須避開的就是植被毀壞和有機(jī)生物群體活動(dòng)的生態(tài)圈，不能因修建旅游公路而出現(xiàn)環(huán)境破壞、生物減少等惡劣行為。過去設(shè)計(jì)林區(qū)公路時(shí)無法避免和減少破壞，而現(xiàn)在通過衛(wèi)星圖片結(jié)合地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)就可以完美地解決這些問題。同時(shí)，根據(jù)超清的圖片和數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行旅游公路沿線地區(qū)的用林規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，合理用林，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

3 防治森林資源災(zāi)害

地理信息系統(tǒng)技術(shù)不僅具有精密的定位性能，還能在數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行高空衛(wèi)星立體畫面遙感拍攝和熱感、光感監(jiān)測(cè)，從而根據(jù)遙感監(jiān)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋，這一性能對(duì)我國(guó)森林資源的火災(zāi)防治及救治等都有一定的意義。

基于災(zāi)害事件，大家可以利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)的超高定位性和實(shí)時(shí)高效的數(shù)據(jù)監(jiān)控性加強(qiáng)災(zāi)害預(yù)防和救治。例如，通過衛(wèi)星高空監(jiān)測(cè)與地面火災(zāi)觀測(cè)點(diǎn)視頻監(jiān)控，對(duì)森林火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)災(zāi)情，就近管理機(jī)構(gòu)第一時(shí)間趕往災(zāi)情定位處進(jìn)行災(zāi)情撲救和處理;通過數(shù)據(jù)的高效更新性，定期對(duì)森林資源內(nèi)的有機(jī)生物種群、數(shù)量等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，做好稀有動(dòng)物的保護(hù)和繁殖培育工作，確保珍稀動(dòng)物的生態(tài)資源可持續(xù)性和良好的持久性[3]。災(zāi)害防治和救治是森林資源管理和保護(hù)的重中之重，只有做好災(zāi)情的監(jiān)控，才能保證森林資源可再生。

通過衛(wèi)星圖可以看到水城縣濫壩鎮(zhèn)、蟠龍鎮(zhèn)、呵嘎鎮(zhèn)和老鷹山鎮(zhèn)交界處鍋圈巖火災(zāi)圖。通過衛(wèi)星可以清晰地看到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況。首先，平面圖相對(duì)簡(jiǎn)單，而衛(wèi)星圖結(jié)合地形圖加上地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，大家易觀察到森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的每一條路、火災(zāi)情勢(shì)、植被損失情況，以在最短時(shí)間內(nèi)測(cè)算出救災(zāi)路線以及制訂災(zāi)后修復(fù)措施。

另外，衛(wèi)星精度可達(dá)8～10 m的距離，而GPS定位可以精確到5～10 m。精準(zhǔn)定位可以快速幫助大家鎖定火場(chǎng)的精確平面坐標(biāo)位置，利用GPS可以實(shí)現(xiàn)5 min內(nèi)到達(dá)火場(chǎng)救援。同時(shí)，結(jié)合地形地可以了解到火場(chǎng)的地貌、交通等情況，從而判斷出哪條路能快捷到達(dá)、哪條溝渠坡度對(duì)救援人員趕往救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)不利等。

過去救災(zāi)時(shí)，人員要根據(jù)地形圖識(shí)圖，判定林場(chǎng)的小班、林班，然后通過對(duì)講機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)參報(bào)及救援，不僅耽誤救援的最佳時(shí)機(jī)，而且數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性存在一定偏差，最重要的是效率低下，災(zāi)后修復(fù)漫長(zhǎng)。

4 結(jié)語

結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行森林資源保護(hù)和管理，是全國(guó)乃至全世界都應(yīng)采取的環(huán)境保護(hù)措施。首先，大家要根據(jù)地域的不同建立完善的森林?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)資源平臺(tái);其次，利用信息技術(shù)做好森林資源災(zāi)害的預(yù)防和救治，減少森林損失;最后，結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)的數(shù)據(jù)資源合理進(jìn)行規(guī)劃用林和造林。

參考文獻(xiàn)

[1]楊寧，姜明興.地理信息系統(tǒng)技術(shù)在森林資源管理中的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2016（4）：50-51.

[2]夏朝宗，熊利亞，楊為民.地理信息系統(tǒng)技術(shù)在森林資源管理中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2003（9）：4-6.

[3]冉芳.論地理信息系統(tǒng)技術(shù)在森林資源管理中的應(yīng)用[J].花卉，2018（10）：232.