基于林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中GIS技術(shù)的具體應(yīng)用研究

沈建波

（甘肅洮河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心林業(yè)調(diào)查規(guī)劃隊(duì) 甘肅 卓尼 747600）

0 引言

在林業(yè)發(fā)展中，林業(yè)調(diào)查規(guī)劃是重要內(nèi)容，只有保證規(guī)劃的合理性，林業(yè)才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。綜合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的林業(yè)調(diào)查規(guī)劃現(xiàn)狀來(lái)看，應(yīng)用的方式較為傳統(tǒng)，不僅工作量大，修改難度高，工作效率還非常低。為提高林業(yè)調(diào)查規(guī)劃合理性，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用，借助GIS技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確且高效獲取相關(guān)信息，為我國(guó)林業(yè)調(diào)查外業(yè)工作的順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

1 GIS技術(shù)概述

1.1 GIS技術(shù)概念

所謂GIS技術(shù)，主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)演變而來(lái)的一種技術(shù)，能夠?qū)π畔?shù)據(jù)自動(dòng)化采集和存儲(chǔ)，可以合理地對(duì)數(shù)據(jù)分析和利用，速度較快，所獲得的數(shù)據(jù)具有較高的精準(zhǔn)度。在組織開(kāi)展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作期間，將GIS技術(shù)運(yùn)用其中，不僅能夠讓調(diào)查工作的實(shí)施更為深入，還可以提高規(guī)劃的水平。

1.2 GIS技術(shù)優(yōu)勢(shì)

GIS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較多，可以實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體位置的識(shí)別，快速獲取地理信息，通過(guò)二維結(jié)構(gòu)形成3D結(jié)構(gòu)的多專(zhuān)題信息，并且所獲得的信息會(huì)隨著時(shí)間的改變而發(fā)生變化，具有很強(qiáng)的時(shí)序性。將GIS技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中，能讓獲取的數(shù)據(jù)庫(kù)更為精準(zhǔn)，在短時(shí)間內(nèi)測(cè)量出不同地理位置的數(shù)據(jù)信息，有利于空間信息處理質(zhì)量和效率的提高。GIS技術(shù)的可視化功能強(qiáng)，通過(guò)建立用戶(hù)界面，對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行直觀化處理，保證可以快速了解林業(yè)資源，為具體規(guī)劃工作的開(kāi)展提供支持[1]。與以往的林業(yè)制圖不同，在GIS技術(shù)的支撐下，不僅有利于工作效率的提高，還能增強(qiáng)繪圖的精準(zhǔn)度，節(jié)省數(shù)據(jù)的采集時(shí)間，有助于林業(yè)調(diào)查水平的增強(qiáng)[2]。

2 GIS技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的必要性

2.1 提升工作效率

近年來(lái)，智能手機(jī)、平板電腦等技術(shù)發(fā)展速度越來(lái)越快，在移動(dòng)終端上將GIS技術(shù)應(yīng)用其中，不僅可以讓以往外業(yè)調(diào)查的方式得以?xún)?yōu)化和完善，也可以讓林業(yè)調(diào)查工作高效且精準(zhǔn)地開(kāi)展，簡(jiǎn)化以往繁瑣的調(diào)查流程[3]。傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查外業(yè)工作在開(kāi)展期間，應(yīng)用的方式存在較大局限性，但通過(guò)對(duì)移動(dòng)設(shè)備的合理利用，可以彌補(bǔ)缺陷，且攜帶便利，只要設(shè)備沒(méi)有出現(xiàn)故障問(wèn)題，基礎(chǔ)地圖會(huì)永遠(yuǎn)保存下來(lái)。紙質(zhì)圖紙?jiān)诖蛴r(shí)，比例通常已經(jīng)固定住，若比例尺小于既定標(biāo)準(zhǔn)，地圖細(xì)節(jié)缺失，林業(yè)調(diào)查規(guī)劃期間很有可能發(fā)生精準(zhǔn)度下降的情況，而如若比例尺過(guò)大，需要攜帶的圖紙數(shù)量便會(huì)增多，加大了成本投入。但通過(guò)使用GIS技術(shù)，利用移動(dòng)終端便能將這些問(wèn)題徹底規(guī)避。在GIS軟件中，地圖在加載出來(lái)之后，能夠依照具體需求，對(duì)地圖自由放大和縮小，有助于工作效率的提升。

2.2 精準(zhǔn)獲取數(shù)據(jù)

在移動(dòng)終端中對(duì)GIS技術(shù)高效利用，可以將調(diào)查分析數(shù)據(jù)作為核心，統(tǒng)一規(guī)劃和整理調(diào)查的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)性很強(qiáng)?，F(xiàn)階段，隨著林業(yè)發(fā)展速度的加快，GIS技術(shù)在其中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大[4]。將GIS技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)資源管理中，能讓林業(yè)調(diào)查工作順利開(kāi)展，通過(guò)構(gòu)建地理信息系統(tǒng)，各類(lèi)信息可以直觀顯示在地圖上，保證所獲取的各種數(shù)據(jù)能更加精準(zhǔn)，可以生成一張動(dòng)態(tài)的合格規(guī)劃表，保證林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作在開(kāi)展過(guò)程中，能夠?qū)崟r(shí)了解林業(yè)資源的具體變化情況及規(guī)律。在GIS技術(shù)的應(yīng)用下，林業(yè)資源的分析更為方便，可以快速構(gòu)建三維GIS模型，讓數(shù)據(jù)的收集直觀化呈現(xiàn)，具體見(jiàn)圖1。

3 GIS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的具體應(yīng)用

社會(huì)的飛速發(fā)展為林業(yè)建設(shè)進(jìn)程的深入推進(jìn)帶來(lái)很大契機(jī)，相關(guān)研究越來(lái)越深入。在這一背景下，如若采用以往的方式開(kāi)展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作，不僅不能讓大量信息得到有效處理，也無(wú)法滿(mǎn)足繁瑣的工作需求，致使資源出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象，為規(guī)劃工作的深入開(kāi)展帶來(lái)極大不便。為保證這一問(wèn)題能徹底解決，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)GIS技術(shù)的使用，根據(jù)當(dāng)前林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的具體情況，將GIS技術(shù)作為核心，加強(qiáng)對(duì)信息系統(tǒng)的完善和健全，深入對(duì)各類(lèi)信息整合與歸納，統(tǒng)一管理，諸如圖片、影像等，保證地理數(shù)據(jù)及地物圖像數(shù)據(jù)等信息能全面整合起來(lái)，讓各個(gè)項(xiàng)目融合到系統(tǒng)中，真正做到統(tǒng)一管理和規(guī)劃。

3.1 林業(yè)資源地理信息庫(kù)的構(gòu)建

GIS技術(shù)在使用過(guò)程中，并不只是單純做一張表，而是能將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的二次處理，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，最終生成動(dòng)態(tài)化監(jiān)管數(shù)據(jù)，以此掌握系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化情況，密切對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)加以監(jiān)督和管控。所以在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃過(guò)程中，首先要借助GIS技術(shù)對(duì)林業(yè)資源地理信息庫(kù)加以構(gòu)建，促進(jìn)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作的有序?qū)嵤?/p>

（1）借助GIS技術(shù)構(gòu)建屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。在對(duì)林業(yè)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)建立期間，首先要認(rèn)真檢查與核對(duì)資料數(shù)據(jù)代碼的編寫(xiě)情況，了解是否出現(xiàn)編寫(xiě)錯(cuò)誤等問(wèn)題，強(qiáng)化對(duì)實(shí)碼之間的轉(zhuǎn)換，保證在軟件中能快速形成林業(yè)數(shù)據(jù)資料。在屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中，還應(yīng)對(duì)獲取的信息數(shù)據(jù)完整保存，保證能為后續(xù)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃方案的制定提供支持[5]。

（2）利用GIS技術(shù)建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)。在地形圖選擇期間，信息源的比例尺通常為1:10 000，結(jié)合各個(gè)地區(qū)面積大小確定比例尺，通過(guò)使用掃描儀將地形圖掃描成電子版，然后對(duì)圖形中的數(shù)據(jù)賦值，最終生成數(shù)字化的高程模型。信息源比例尺在確定后，及時(shí)檢查懸掛點(diǎn)，懸掛線，理清其中的拓?fù)潢P(guān)系，最后生成不同圖層的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，具體流程見(jiàn)圖2。同時(shí)通過(guò)對(duì)手機(jī)智能端的合理應(yīng)用，獲取的資料更為直觀、清晰，整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)潔化特點(diǎn)顯著，沒(méi)有太過(guò)繁瑣的流程。

3.2 資源與數(shù)據(jù)基本清理

從我國(guó)目前林業(yè)資源調(diào)查實(shí)施現(xiàn)狀來(lái)看，在以往林業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)處理期間，收集的相關(guān)林業(yè)資源較少，應(yīng)用的方式方法比較單一，各類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型缺乏多元化，致使林業(yè)調(diào)查規(guī)劃的深入實(shí)施受到嚴(yán)重阻礙。但通過(guò)使用GIS技術(shù)，可以有效解決此類(lèi)問(wèn)題。GIS技術(shù)的應(yīng)用，主要作用是清查林業(yè)發(fā)展資源和各類(lèi)數(shù)據(jù)。國(guó)外一些國(guó)家還會(huì)借助該技術(shù)監(jiān)測(cè)相關(guān)林業(yè)數(shù)據(jù)，之后利用測(cè)得的數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下完成繪圖工作。在利用GIS技術(shù)進(jìn)行林業(yè)資源調(diào)查時(shí)，憑借其強(qiáng)大的轉(zhuǎn)化功能，轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)圖表，最后存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，保證能為后續(xù)林業(yè)面積的計(jì)算提供精準(zhǔn)理論依據(jù)，為相關(guān)工作的深入推進(jìn)提供數(shù)字化信息。該技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅速，能對(duì)資源與數(shù)據(jù)高效清理，對(duì)林業(yè)資源信息的調(diào)查、測(cè)評(píng)、制圖等工作開(kāi)展有很大促進(jìn)作用。

3.3 森林經(jīng)營(yíng)決策方案制定

對(duì)GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和處理模塊合理利用，相關(guān)人員能對(duì)林業(yè)資源空間屬性快速查詢(xún)，與決策模型銜接，將數(shù)據(jù)查詢(xún)作為基礎(chǔ)，對(duì)森林經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程系統(tǒng)模擬，在經(jīng)過(guò)對(duì)比分析后找出最佳的經(jīng)營(yíng)方案，保證決策人員在制定決策期間能有精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持[6]。

3.4 數(shù)據(jù)編輯處理

在林業(yè)規(guī)劃制圖期間，數(shù)據(jù)編輯處理較為繁瑣，主要作用是處理各個(gè)過(guò)程中已經(jīng)確定沒(méi)有誤差的數(shù)據(jù)，合理編輯與整合。制圖人員在此階段，要對(duì)GIS軟件規(guī)范使用，對(duì)數(shù)據(jù)信息科學(xué)轉(zhuǎn)化，讓其成為林業(yè)規(guī)劃制圖期間所需要的矢量數(shù)據(jù)，包括基本點(diǎn)、線、面等。同時(shí)結(jié)合規(guī)劃制圖的具體要求與標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)添加、刪除、分析矢量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算。在對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息編輯處理與轉(zhuǎn)換后，林業(yè)規(guī)劃制圖工作的開(kāi)展會(huì)更加順利。

3.5 林業(yè)制圖

在林業(yè)制圖中利用GIS技術(shù)，工作效率會(huì)全面提升，工作量也會(huì)相應(yīng)減少。在對(duì)植物分布圖制作過(guò)程中，在GIS技術(shù)的支持下，參考參照土壤、海拔等因素，對(duì)地圖信息源合理劃分，結(jié)合不同層級(jí)，對(duì)與之相關(guān)的植被精準(zhǔn)確定，增強(qiáng)制圖信息的完整度，為后續(xù)操作提供便利。借助WINGIS劃分地圖，讓地圖以不同的方式呈現(xiàn)，最后進(jìn)行圖形組合與復(fù)合，讓地圖縮放與剪裁，依照用戶(hù)需求，制作不同圖紙[7]。

3.6 底圖幾何校正

在林業(yè)規(guī)劃制圖時(shí)，對(duì)紙質(zhì)地圖的應(yīng)用比較頻繁，工作量大且經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題。為提升工作效率，簡(jiǎn)化制圖流程，可以將GIS技術(shù)應(yīng)用其中，快速掃描地圖，并將地圖轉(zhuǎn)化成JPEG或TIFF格式，之后利用ArcMap軟件來(lái)將其導(dǎo)入到相關(guān)軟件，以此作為參考圖像進(jìn)行幾何校正工作。在此期間，相關(guān)人員要合理調(diào)整輸入地圖的數(shù)據(jù)比例，讓其可以在地圖格網(wǎng)線上正確且直觀顯示。同時(shí)將地圖方格上的交點(diǎn)位置作為定位點(diǎn)，在此位置添加幾個(gè)控制點(diǎn)并輸入相應(yīng)坐標(biāo)值。若假設(shè)采用電視二次多項(xiàng)式校正方式，在校正期間要盡可能選擇多的控制點(diǎn)校正，不能少于7個(gè)。最后利用幾何校正配準(zhǔn)獲取精準(zhǔn)的底圖。在校正底圖環(huán)節(jié)，誤差問(wèn)題出現(xiàn)的概率較大，受到的干擾因素頗多，諸如圖紙變形等。若出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題，務(wù)必第一時(shí)間處理圖紙，以此提升林業(yè)規(guī)劃制圖的精準(zhǔn)性。

3.7 圖面整飾

在利用GIS技術(shù)開(kāi)展林業(yè)規(guī)劃工作期間，還可以在圖面整飾環(huán)節(jié)體現(xiàn)。該環(huán)節(jié)主要是對(duì)已經(jīng)制作完成的規(guī)劃圖進(jìn)行處理，結(jié)合需要的點(diǎn)、線、面矢量圖層，將信息添加到相應(yīng)的ArcMap軟件中，之后根據(jù)具體要求，編輯設(shè)置矢量圖層，促進(jìn)林業(yè)規(guī)劃制圖效果的提升。這一流程中包含很多內(nèi)容，具體有標(biāo)注設(shè)置、顯示設(shè)置等。同時(shí)還應(yīng)該對(duì)已經(jīng)校正完畢的底圖添加到軟件中，根據(jù)圖片的色彩合理調(diào)整，確保整個(gè)圖幅能得到整體化裝飾，在保證圖幅直觀、清晰彰顯的同時(shí)，促進(jìn)制圖美觀度的提高。

3.8 遙感圖像中的應(yīng)用

通過(guò)GIS技術(shù)與遙感技術(shù)的科學(xué)融合，將遙感圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)庫(kù)更新、自動(dòng)成圖等方面存在的問(wèn)題解決，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)，對(duì)資源、環(huán)境現(xiàn)狀合理分析對(duì)資源調(diào)查深入開(kāi)展，為林業(yè)經(jīng)營(yíng)決策與資源管理工作的高效開(kāi)展提供依據(jù)。

4 GIS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中的應(yīng)用對(duì)策

4.1 GIS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

為提高林業(yè)調(diào)查規(guī)劃有效性，不僅要加強(qiáng)對(duì)地理信息庫(kù)的合理構(gòu)建，還應(yīng)該將GIS技術(shù)應(yīng)用于規(guī)劃設(shè)計(jì)中。

（1）在林業(yè)調(diào)查過(guò)程中，將GIS技術(shù)應(yīng)用于移動(dòng)端，可以為調(diào)查規(guī)劃工作的開(kāi)展提供很大便利，簡(jiǎn)化了以往繁瑣的工作流程。通過(guò)加強(qiáng)對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用，林業(yè)資源統(tǒng)計(jì)資料的獲取更為高效、便利。在開(kāi)展外業(yè)調(diào)查工作期間，將路徑作為基礎(chǔ)，能準(zhǔn)確獲取林區(qū)的實(shí)際面積。在開(kāi)展外業(yè)作業(yè)過(guò)程中，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅謽I(yè)調(diào)查系統(tǒng)中，除了能促進(jìn)數(shù)據(jù)利用率的提高之外，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)綜合分析的效果。在手機(jī)移動(dòng)端上應(yīng)用該技術(shù)，相關(guān)人員能隨時(shí)隨地了解林地的變化情況，密切監(jiān)測(cè)，讓整個(gè)過(guò)程的管理實(shí)現(xiàn)精細(xì)化且動(dòng)態(tài)化，將林業(yè)資源的數(shù)量以及質(zhì)量變化維持在可控范圍內(nèi)，保證在出現(xiàn)異常問(wèn)題時(shí)能快速處理，減小問(wèn)題所造成的影響[8]。

（2）在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)中運(yùn)用GIS技術(shù)，所獲得的成效較高，能提供前期數(shù)據(jù)匯總，對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)分類(lèi)整合，有利于后期數(shù)據(jù)處理工作的高效開(kāi)展。當(dāng)小班數(shù)據(jù)處理工作結(jié)束后，應(yīng)該將小班的調(diào)查因子精準(zhǔn)且完整記錄，保證GIS軟件在使用過(guò)程中，相應(yīng)的林業(yè)涉及區(qū)域面積的計(jì)算能更加準(zhǔn)確、全面，讓數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作能夠高效開(kāi)展。針對(duì)小班因子中的數(shù)據(jù)，深入分析和統(tǒng)計(jì)，結(jié)合所獲得的信息，采取合理的方式，分類(lèi)整理，提高數(shù)據(jù)信息的利用率[9]。

（3）在利用GIS技術(shù)開(kāi)展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)，可以利用不同的顏色標(biāo)記不同區(qū)域，結(jié)合不同區(qū)域目標(biāo)差異，合理制定森林資源規(guī)劃方案，有針對(duì)性地分析不同專(zhuān)題圖，提升林業(yè)調(diào)查規(guī)劃有效性。將GIS技術(shù)應(yīng)用在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，還能讓林業(yè)規(guī)劃進(jìn)程得到深入推進(jìn)，有利于規(guī)劃效果和水平的提高。

4.2 GIS技術(shù)在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃管理中的應(yīng)用

將GIS技術(shù)應(yīng)用在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃管理中，除了能為林業(yè)資源相關(guān)信息圖的輸出提供便利之外，也可以結(jié)合用戶(hù)的具體需求，有針對(duì)性地對(duì)不同專(zhuān)題圖進(jìn)行編制，諸如土壤圖、林相圖等。在開(kāi)展林業(yè)調(diào)查外業(yè)管理工作過(guò)程中，在綜合管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采取合理的方式將GIS技術(shù)應(yīng)用其中，保證資源能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享，對(duì)林地以前相關(guān)資料快速檢測(cè)和查詢(xún)，具體流程見(jiàn)圖3。

在組織開(kāi)展林業(yè)調(diào)查規(guī)劃管理工作期間，對(duì)林業(yè)資源深入調(diào)查，主要的目的是為了可以更好地了解資源實(shí)際運(yùn)用現(xiàn)狀，明確林業(yè)資源具體的分布情況。而通過(guò)對(duì)GIS技術(shù)的高效運(yùn)用，可以順利地完成上述工作，輔助管理人員整理和測(cè)量基礎(chǔ)信息，精準(zhǔn)記錄和匯總。在林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，借助GIS技術(shù)，林業(yè)資源的信息更新與預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度會(huì)大大提高[10]。時(shí)間在不斷推移的同時(shí)，林地中的植被也在發(fā)生更替，森林資源規(guī)模不斷變化，而在此背景下，需要加強(qiáng)對(duì)新型森林成長(zhǎng)模式的構(gòu)建，定期對(duì)小班資源的相應(yīng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和管理，加大更新力度，確保數(shù)據(jù)能做到實(shí)時(shí)更新，確保林業(yè)調(diào)查規(guī)劃工作的開(kāi)展能有更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將GIS技術(shù)應(yīng)用于林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中，除了能提升森林資源監(jiān)測(cè)及管理有效性之外，在該技術(shù)的支撐下，也能讓林業(yè)調(diào)查工作水平和效率整體提高，有利于我國(guó)森林資源的保護(hù)。所以在未來(lái)發(fā)展中，應(yīng)該在綜合我國(guó)當(dāng)前林業(yè)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，高度重視GIS技術(shù)，加大對(duì)該技術(shù)的研究和使用，不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，保證GIS技術(shù)可以在林業(yè)調(diào)查規(guī)劃中發(fā)揮出最大的作用和價(jià)值。