GIS技術在林業(yè)調查規(guī)劃中的應用及發(fā)展趨勢

李 東

（廣州市綠之城園林綠化工程有限公司，廣東廣州 510000）

近年來，隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，GIS 技術在林業(yè)調查與規(guī)劃設計中的應用范圍進一步擴大。GIS 技術作為林業(yè)調查規(guī)劃設計中精確化程度較高的技術手段，在掌握森林資源變化趨勢、探尋森林資源交替變化規(guī)律等諸多方面有著廣闊的應用前景，為我國林業(yè)規(guī)劃和林業(yè)產業(yè)鏈調整打下了堅實的基礎。因此，分析GIS 技術在林業(yè)調查規(guī)劃中的應用具有重要的理論意義和現實價值。

1 GIS技術概述

GIS 技術是集高效應用、數據顯示、數據分析、深度挖掘及數據存儲管理等為一體的重要計算機信息系統(tǒng)，可實現海量數據信息間的交互與共享［1］。該技術以地理信息系統(tǒng)的空間位置數據為基礎，在計算機網絡信息系統(tǒng)的支持下，對三維空間中的數據參數進行深度分析與模擬，并通過地理分析模型對空間數據和地理數據的動態(tài)變化規(guī)律進行探究。GIS 在林業(yè)調查規(guī)劃中的應用，能有效提升林業(yè)調查規(guī)劃效率，實現科學的林業(yè)產業(yè)管理和產業(yè)鏈結構優(yōu)化升級。此外，在林業(yè)產業(yè)管理中應用GIS 技術，還能有效降低森林資源中諸多參數的調查統(tǒng)計成本。GIS 技術可快速標注林業(yè)產業(yè)內的相關工作，并對林業(yè)數據進行分析和統(tǒng)計，實現電子化作業(yè)操作，從而實現林業(yè)產業(yè)動態(tài)化管控，使林業(yè)規(guī)劃設計工作更加方便快捷。

2 GIS技術在林業(yè)調查規(guī)劃中的應用

2.1 森林資源清查與數據管理

在森林資源的清查和統(tǒng)計過程中，GIS 技術主要是利用計算機信息技術對森林產業(yè)中不同層級的各類資源進行逐一排查和統(tǒng)計。傳統(tǒng)的森林資源的清查和數據管理，通常需要通過外部工具將排查統(tǒng)計的各種圖形進行數字化轉換后，再進一步利用網絡系統(tǒng)和數據核算軟件進行統(tǒng)計運算［2］。但利用GIS 技術對森林資源進行清查時，可直接利用計算機網絡信息系統(tǒng)強大的數據處理能力和圖片制作能力，將GPS 坐標點和調查數據以地塊分布圖的形式展示出來，使森林的整體面貌及其位置信息直觀地展現出來。此外，GIS 技術還能對以往時間段內的已統(tǒng)計過的森林資源數據信息進行重新核查，但處理得到的統(tǒng)計數據信息之間可能存在一定的誤差，因此需通過對數據信息進行橫縱向的綜合處理與分析，從而對該類森林資源未來的發(fā)展趨勢進行科學的判斷和預測。隨著我國GIS 技術研發(fā)能力的不斷提升，GIS 技術在林業(yè)資源調查和數據管理中的應用得到了進一步拓展，實現了林業(yè)資源數據的科學查詢。GIS 技術通過圖形輸出的方式查詢數據，這種查詢方式可隨時了解林業(yè)資源情況，且當林業(yè)資源地圖的圖元及屬性發(fā)生變化時，數據系統(tǒng)中的相關數據也會隨之調整并重新存儲，從而確保為林業(yè)統(tǒng)計和調查規(guī)劃提供真實的數據。

2.2 制定森林經營決策方案

在林業(yè)調查與規(guī)劃設計中，GIS 技術還能夠用于制定森林經營方案。森林經營管理是一項復雜且煩瑣的工程，如果采用GIS 技術，可快速地對森林管理的類別以及問題進行分類分析并建立起相關的管理系統(tǒng)，從而有效提高森林管理的效率，節(jié)約管理成本，降低不合理森林管理對林業(yè)資源的破壞程度。1）通過GIS技術對某一特定地理范圍內的森林資源進行逐一采集分析和統(tǒng)一管理，以某一地域空間為管理對象，將該空間結構劃分為不同單元，建立起不同單元結構條件下的森林模型。2）對森林模型中的相關數據進行量化分析、處理，不斷優(yōu)化影響森林最終經濟效益和社會效益的指標參數，并對各參數指標進行模擬，得到社會效益與經濟效益較優(yōu)的森林經營方案。3）將得到的不同經營方案進行對比，并利用技術模塊的數據分析能力將對比結果制成表格，為森林經營管理決策者篩選最優(yōu)的決策方案提供數據支撐，提高森林資源管理的運行效率。

2.3 林業(yè)制圖

GIS 技術在林業(yè)調查規(guī)劃中的應用，還進一步體現在林業(yè)制圖上。在進行林業(yè)制圖時，需要為其提供專業(yè)的林業(yè)空間數據符號，而傳統(tǒng)的林業(yè)制圖系統(tǒng)無法為其提供詳細的空間數據符號。但GIS 技術擁有強大的林業(yè)專題符號庫，且當專題符號庫中的林業(yè)符號無法滿足制圖要求時，利用GIS 技術還可以直接對所需的林業(yè)專題符號進行修改、制作。林業(yè)制圖作為林業(yè)調查工作中的重要環(huán)節(jié)，因其過于煩瑣、枯燥而遇到了較大的困難，但GIS 技術的應用能快速制作滿足多種需求的林業(yè)專題圖，對森林資源林業(yè)制圖過程進行簡化。例如，在排列某一地域范圍內的森林植被資源分布圖時，通過GIS 技術可根據該地域范圍內植物的種類、海拔及環(huán)境適應特征，按照相應的順序將對應的森林資源劃分為不同層級、不同層面的待研究單元，且可通過不同研究單元的緊密聯(lián)系實現所有植被的快速成圖。GIS 林業(yè)制圖比以往傳統(tǒng)模式下的二維制圖方法速度更快、制圖效果更佳，可完成三維林相圖的制作，有效實現了林業(yè)資源制圖過程的可伸縮性與可擴展性功能，且適用于制作各種復雜的結構圖。此外，GIS 技術在林業(yè)制圖中的應用，更能有效簡化林業(yè)產業(yè)的制圖流程和步驟，制作出更加立體的產業(yè)圖，便于決策者在后期進行快速查看。

2.4 遙感圖像處理

GIS 技術能夠與遙感技術、通信技術有效結合，借助遙感通信技術準確度較高的優(yōu)勢，將其應用在林業(yè)資源的調查過程中，可幫助林業(yè)資源數據信息庫完成數據的自動化處理和更新，促進林業(yè)資源管理數據信息化與合理化發(fā)展［3］。在遙感圖像處理過程中，林業(yè)資源管理人員能夠利用GIS 技術對圖像處理過程進行把控。通過GIS 技術對林業(yè)資源狀態(tài)進行實時監(jiān)測及動態(tài)管理，林業(yè)資源管理人員能及時獲取更加全面的信息，加強對轄區(qū)范圍內林業(yè)資源的了解程度，不僅能直觀看到轄區(qū)范圍內林業(yè)資源的動態(tài)變化過程，還能夠根據森林資源變化特點及時構建森林資源動態(tài)變化管理臺賬表，減少低效率的人工環(huán)節(jié)，縮短作業(yè)時間，進而提高林業(yè)資源管理效率，為林業(yè)資源的調查與規(guī)劃設計提供條件。

3 GIS技術在林業(yè)調查規(guī)劃中的發(fā)展趨勢

3.1 資源信息管理和分類經營管理

在過去，只能通過現存的檔案了解林業(yè)資源的用地情況，但近年來隨著GIS 技術的不斷進步，越來越多省市的林業(yè)調查工作加強了對GIS 技術的應用。各省市逐步建立了林業(yè)資源監(jiān)測點，通過監(jiān)測點能對轄區(qū)內所有森林資源面積及森林資源內部數據進行監(jiān)控、統(tǒng)計和分析，并將相關的數據分析結果顯示出來，從而有效提高森林資源監(jiān)測結果的準確度，便于省市林業(yè)局開展林業(yè)資源調查和規(guī)劃工作［4］。在此過程中，GIS 技術可對林業(yè)資源的實際使用狀態(tài)及相關參數信息動態(tài)化變化過程進行實時監(jiān)控，從而在森林資源出現故障問題時，及時采取針對性的措施。以森林火災為例，森林火災會造成嚴重的人員、財產損失，所以快速地鎖定火災位置和范圍意義重大。而GIS 系統(tǒng)能根據樹木的不同特性進行分類并制成分類圖，通過森林煙火監(jiān)測系統(tǒng)確定林區(qū)的溫度及熱量，實時定位森林火災出現的地方，從而快速地鎖定火災位置和范圍，并根據火勢大小、蔓延范圍等快速配置方案，及時撲滅火災以保護森林資源。總之，GIS 技術在分類經營管理中的應用，有助于林業(yè)局對轄區(qū)范圍內的所有森林資源進行科學分類，并根據不同類別林業(yè)資源生長規(guī)律制定對應的策略，為優(yōu)化林業(yè)產業(yè)布局提供建議。

3.2 森林采伐管理

森林采伐管理也是GIS 技術在林業(yè)調查與規(guī)劃設計中的重要應用趨勢。GIS 技術能夠通過對森林資源的統(tǒng)計分析，選擇不同類別和不同層級的樹種資源搭配使用，得到不同的種植方案，并在不同種植方案中選擇最佳方案。同時，可根據所選擇的最佳種植方案，制定更加詳細的植樹造林計劃，并對造林過程進行科學指導。目前，絕大部分森林數據管理中心會根據森林的實際生長規(guī)律建立數學模型，但模型以大量的實際觀測數據為基礎，人力和資金投入大，且人工采集數據準確性較差。GIS 技術的出現，有效彌補了該類缺陷，其能夠對轄區(qū)范圍內森林資源的具體位置進行準確定位，以此提高數學模型的質量和效率［5］。

3.3 管理林業(yè)用地的相關信息

GIS 技術在林業(yè)調查與規(guī)劃設計中的應用，還體現在林業(yè)用地管理方面。林地資源在我國土地資源類別中占比較大，相關統(tǒng)計數據顯示，2020 年全國林地面積增加到3.12 億hm2，其中林地占國土面積的32.5%。林地資源的合理開發(fā)利用，對自然環(huán)境保護及林業(yè)產業(yè)經濟發(fā)展有著重要的意義。目前，我國大部分地區(qū)對林地的管理還較為粗放，通過應用GIS 技術，結合立地調查和遙感圖像建立地籍管理數據庫，能夠科學監(jiān)測林地資源的變化，實現對林業(yè)用地的權屬、利用情況及開發(fā)前景的動態(tài)管理，為科學和合理地開發(fā)、利用林地資源提供依據。通過充分利用不同類型的土地資源，能夠進一步發(fā)揮林業(yè)對生態(tài)環(huán)境的保護作用，提高林業(yè)在我國經濟產業(yè)發(fā)展中的地位。

3.4 建設現代化檢測體系

隨著我國現代化技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的林業(yè)管理技術已無法滿足新時期環(huán)境監(jiān)測與防治發(fā)展的需求，以GIS 技術為媒介建立起科學的現代化林業(yè)檢測體系是我國林業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的重點。由于我國的林業(yè)資源復雜多樣，使得我國的林業(yè)數據檢測工作困難重重，但是利用GIS 技術構建林業(yè)資源大數據應用平臺，對這些分散的林業(yè)資源數據進行整合，可有效提高數據收集的時效性和有效性。通過建設現代化林業(yè)檢測體系對處理過的數據進行科學、準確的分析，從中找出存在的問題并提出相應的解決方案，可有效提高林業(yè)規(guī)劃的效率，從而促進我國林業(yè)建設質量的提高。

4 結語

為適應現階段經濟社會高速度發(fā)展，以及林業(yè)產業(yè)結構不斷調整和產業(yè)發(fā)展的需要，同時實現林業(yè)產業(yè)結構的升級優(yōu)化和產業(yè)鏈布局的不斷完善，在林業(yè)調查與規(guī)劃實際工作中應用GIS 等先進的信息技術是非常必要的。GIS 技術的應用，不僅能夠實現林業(yè)調查規(guī)劃設計中專業(yè)數據、原始信息及地理數據信息的快速獲取與統(tǒng)計分析，還能夠為經營方案的優(yōu)化、數據信息的快速管理、植樹造林管理和采伐管理等提供數據支撐。此外，憑借GIS 技術在數據信息分析和制圖方面的突出優(yōu)勢，還可以不斷提高林業(yè)發(fā)展過程中調查規(guī)劃工作的實用性和科學性。GIS 技術盡管并不能夠完全取代傳統(tǒng)的林業(yè)工作方式，但該技術的不斷增強和創(chuàng)新優(yōu)化，必然會在未來林業(yè)調查與規(guī)劃設計中大放異彩。