林業(yè)資源管理地理信息系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)

王翠新

（大興安嶺韓家園林業(yè)局森林調(diào)查設(shè)計(jì)隊(duì) 黑龍江，大興安嶺 165125）

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)海量處理和分析空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，它結(jié)合測(cè)繪學(xué)、地理學(xué)、遙感學(xué)等學(xué)科，將地球表層空間中的空間數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述，形成了一個(gè)跨學(xué)科、多領(lǐng)域的新興研究方向。地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)和不斷進(jìn)步，給我國(guó)林業(yè)管理工作帶來(lái)了福音，應(yīng)用此系統(tǒng)使得林業(yè)管理工作達(dá)到事半功倍的效果，因此，地理信息系統(tǒng)的研制和開(kāi)發(fā)過(guò)程變得尤為重要。

1 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

地理信息系統(tǒng)在以下幾個(gè)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)的存在使得地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其他的系統(tǒng)，獲得更廣泛的應(yīng)用。

1.1 屬性與圖形雙向查詢

地理信息系統(tǒng)不僅可以通過(guò)圖元屬性來(lái)查詢統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，也能夠通過(guò)一些圖元信息來(lái)獲得數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和圖元屬性的相互關(guān)聯(lián)。這樣有利于數(shù)據(jù)查詢和轉(zhuǎn)換工作的進(jìn)行。

1.2 獨(dú)立標(biāo)注

地理信息系統(tǒng)擁有獨(dú)立的標(biāo)注圖層，能夠根據(jù)客戶的需要來(lái)標(biāo)注和修飾圖畫，從而展示出自己滿意的示意圖。

1.3 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更易輸出

地理信息系統(tǒng)改變了手工繪圖的傳統(tǒng)，使得林業(yè)資源數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)電子數(shù)字化，因此更容易生成可視化的數(shù)據(jù)圖表。這些圖表便于領(lǐng)導(dǎo)作出決策，提高林業(yè)資源管理的效率；也方便于檔案儲(chǔ)存，為以后的管理查詢工作奠定良好的基礎(chǔ)。

2 系統(tǒng)研發(fā)

2.1 需求分析

地理信息系統(tǒng)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，因此研發(fā)人員應(yīng)該根據(jù)每個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求和特性對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。所以在進(jìn)行林業(yè)資源管理領(lǐng)域的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)前，應(yīng)該先進(jìn)行林業(yè)資源管理工作的需求分析。經(jīng)分析可知，林業(yè)資源管理工作主要應(yīng)該滿足的功能如下：地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)和圖形的實(shí)時(shí)監(jiān)控和更新、地理空間數(shù)據(jù)的需求、地理生物數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和查詢等等。在研發(fā)系統(tǒng)時(shí)一定要著重實(shí)現(xiàn)這些功能，一些不必要的功能可以進(jìn)行適時(shí)刪減，以減少系統(tǒng)冗余。

2.2 建立模塊數(shù)據(jù)庫(kù)

專業(yè)模塊數(shù)據(jù)庫(kù)是各個(gè)模塊功能得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，包含森林資源資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、生物多樣性的因子數(shù)據(jù)庫(kù)、沙化土地的因子數(shù)據(jù)庫(kù)以及小班卡片數(shù)據(jù)庫(kù)等等。森林資源資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)主要用來(lái)進(jìn)行森林資源資產(chǎn)管理，記錄以小班為單位的資產(chǎn)變化情況，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)表的管理和研究，更加合理有效的對(duì)森林資源資產(chǎn)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)利益最大化。生物多樣性的因子數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于記錄保護(hù)區(qū)的基本信息、綜合信息、生地環(huán)境、物種分布等一系列保護(hù)區(qū)特有的信息管理的數(shù)據(jù)。沙化土地的因子數(shù)據(jù)庫(kù)是用來(lái)監(jiān)測(cè)各個(gè)沙化土地的圖斑狀況。小班卡片數(shù)據(jù)庫(kù)是用來(lái)記錄森林資源調(diào)查中的原始數(shù)據(jù)。

2.3 建立空間地理數(shù)據(jù)庫(kù)

空間地理數(shù)據(jù)庫(kù)包括各種各樣相關(guān)的專題圖層，如電子底圖、政區(qū)、小班、林班、林相、等高線、路網(wǎng)、水系等等。其中作為背景圖的電子底圖包含各種各樣的柵格圖形作為參照。

2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)該有數(shù)據(jù)查詢界面、數(shù)據(jù)輸入界面、全況監(jiān)控界面等。數(shù)據(jù)查詢界面主要是林場(chǎng)管理工作者使用，查詢一些數(shù)據(jù)，用作分析和預(yù)測(cè)。數(shù)據(jù)輸入界面主要是專業(yè)統(tǒng)計(jì)人員使用，用來(lái)修改或者錄入一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。全況監(jiān)控界面主要是林場(chǎng)管理員使用，用來(lái)監(jiān)控林場(chǎng)的日常情況以及一些突發(fā)情況。

2.5 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能模塊主要包括數(shù)據(jù)檢索、查詢和編輯，生成報(bào)表，修飾標(biāo)注，打印輸出，數(shù)據(jù)更新和維護(hù)，生物多樣性，沙化監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)維護(hù)等等。數(shù)據(jù)檢索、查詢和編輯模塊主要是根據(jù)屬性信息進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，并實(shí)時(shí)生成圖像，且對(duì)圖像實(shí)現(xiàn)放大、縮小、平移、增減、整形等操作。查詢統(tǒng)計(jì)功能是是日常工作使用最多的功能，因此查詢統(tǒng)計(jì)功能要力求完善全面，以滿足用戶多方面的需求。由于調(diào)查數(shù)據(jù)繁雜眾多，生成報(bào)表模塊能夠使報(bào)表的整理和儲(chǔ)存變得更加便利。數(shù)據(jù)更新和維護(hù)模塊主要是定期檢查數(shù)據(jù)的更新?tīng)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)更新和其他數(shù)據(jù)庫(kù)的相互連接。生物多樣性管理模塊是針對(duì)保護(hù)區(qū)信息管理而設(shè)計(jì)。沙化監(jiān)測(cè)是對(duì)沙化土地狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。系統(tǒng)維護(hù)模塊則是定期對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，確保系統(tǒng)各功能的正常使用，進(jìn)行一些漏洞的修補(bǔ)工作和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的更新。

3 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 預(yù)防森林火災(zāi)

森林火災(zāi)的發(fā)生總是會(huì)帶來(lái)人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，因此預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生一直是一項(xiàng)重大的工程。但是由于森林火災(zāi)發(fā)生的突發(fā)性因素較多，使得預(yù)防工作變得愈發(fā)困難。且由于森林面積過(guò)大，無(wú)法在第一時(shí)間精確定位火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)和原因，導(dǎo)致火災(zāi)的救援工作較為遲緩。因此，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)森林全況和溫度，防治出現(xiàn)溫度異常，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。且可以利用遙感技術(shù)在火災(zāi)發(fā)生的第一時(shí)間精確定位事發(fā)地點(diǎn)，迅速進(jìn)行滅火撲救，將損失降到最低。

3.2 防治森林病蟲蟻害

森林的治理過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種病蟲蟻害，這些蟲害會(huì)嚴(yán)重阻礙樹木的健康成長(zhǎng)，且由于各種蟲害的生長(zhǎng)周期和特性的不斷變化，防治工作變得十分困難。由于地理信息系統(tǒng)結(jié)合了地理學(xué)，因此可以進(jìn)行害蟲空間分布、空間相關(guān)分析、害蟲發(fā)生動(dòng)態(tài)的時(shí)空模擬,這些模擬動(dòng)態(tài)和分析有助于人們了解害蟲的習(xí)性和生長(zhǎng)分布，對(duì)害蟲的防治十分有利，其應(yīng)用潛力十分巨大。

3.3 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檔案現(xiàn)代化管理

建立完備的數(shù)據(jù)庫(kù)不僅可以借助記錄的歷史數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái)的情況作出預(yù)測(cè)和預(yù)防，還能夠隨時(shí)查詢相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，為決策時(shí)做一定的參考。因此實(shí)現(xiàn)檔案的現(xiàn)代化管理十分重要。地理信息系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持，改變了之前手工繪圖在儲(chǔ)存和查閱上的不方便，實(shí)現(xiàn)了圖像和數(shù)據(jù)資料的雙向轉(zhuǎn)換，大幅提高數(shù)據(jù)檔案管理的效率。

3.4 有利于林業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)劃

林業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)劃管理工作主要是通過(guò)讓森林?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析來(lái)使森林的規(guī)劃更加合理和效益化，實(shí)現(xiàn)林業(yè)的最大化盈利。森林?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)包括各種樹種的數(shù)據(jù)資料、氣候統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，種類十分齊全。但是這些數(shù)據(jù)需要花費(fèi)大量的人力物力資源去采集、統(tǒng)計(jì)和測(cè)量，耗時(shí)耗力，不僅增加了各項(xiàng)成本，還妨礙了森林各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展。利用地理信息系統(tǒng)能夠輕而易舉地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄森林的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，且獲取的數(shù)據(jù)具有時(shí)效性，使得森林管理者能夠根據(jù)最新的數(shù)據(jù)來(lái)作出準(zhǔn)確的判斷和決策，對(duì)林業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)劃管理工作十分有利。

4 結(jié)語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用打破了傳統(tǒng)的林業(yè)資源管理模式，使得林業(yè)資源的管理工作變得更加便捷，這一切都得益于科技的發(fā)展與進(jìn)步和人們對(duì)于林業(yè)資源的愈發(fā)重視。人們愈發(fā)意識(shí)到林業(yè)資源的重要性，也愿意花費(fèi)更多的精力來(lái)研究如何更好地保護(hù)林業(yè)資源。人們的這份堅(jiān)持一定會(huì)促進(jìn)地理信息系統(tǒng)不斷更新發(fā)展，形成更加先進(jìn)強(qiáng)大的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更多現(xiàn)在做不到的功能，使得林業(yè)資源管理工作更加智能化、科學(xué)化、先進(jìn)化，更加快速的推動(dòng)我國(guó)林業(yè)資源管理工作的快速發(fā)展和進(jìn)步。