基于GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)

摘 要：森林資源在林業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用，對(duì)森林資源的管理在一定程度上可以說是林業(yè)的基礎(chǔ)管理，對(duì)林業(yè)建設(shè)中的各項(xiàng)決策有著很大的影響。目前我國森林資源信息管理缺乏科學(xué)系統(tǒng)，管理混亂，不能滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。而基于GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)，可以有效的提高森林資源管理能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源管理的網(wǎng)絡(luò)化、信息化，從而提高森林資源的管理水平，為相關(guān)部門的決策提供了依據(jù)，使相關(guān)決策更加科學(xué)合理。

關(guān)鍵詞：GIS；森林資源；信息系統(tǒng)

林業(yè)有著很多特點(diǎn)，如：樹木生長周期長、分布的地域廣闊、可再生、存在火災(zāi)隱患等。與之相對(duì)應(yīng)，森林資源信息具有區(qū)域性、空間性且數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的管理方法中，森林資源信息往往采用文字表格等方式來記錄，在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的今天，信息化迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的管理模式不能適應(yīng)時(shí)代的要求，對(duì)當(dāng)今森林動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)和趨勢(shì)的預(yù)測(cè)表達(dá)帶來了諸多不便。因此，建立基于GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)是當(dāng)今森里資源管理的趨勢(shì)。

1 森林資源管理信息系統(tǒng)的含義

森林資源管理信息系統(tǒng)是在地理信息系統(tǒng)即GIS平臺(tái)上經(jīng)過再次開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)。GIS是一種集采集、存儲(chǔ)、管理、分析、應(yīng)用等于一體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是處理及分析大量地理數(shù)據(jù)常用到的技術(shù)。目前GIS技術(shù)在我國的森林資源管理中得到了普遍的應(yīng)用。

2 建立基于 GIS 的森林資源管理信息系統(tǒng)的意義

上世紀(jì)70年代以來，發(fā)達(dá)國家的森林資源信息管理逐步引進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)，改變了傳統(tǒng)森林資源信息管理不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求的狀況。基于GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)的建立有效的提高了森林資源管理能力，實(shí)現(xiàn)相關(guān)部門對(duì)森林資源管理的網(wǎng)絡(luò)化、信息化，提高了森林資源的管理水平，為相關(guān)部門的決策提供了依據(jù)，使得相關(guān)決策更加科學(xué)合理。

3 基于GIS森林資源管理信息系統(tǒng)建立的目標(biāo)

目前，森林專用的GIS系統(tǒng)仍處于探索階段，具有很大的挑戰(zhàn)性。在對(duì)森林資源管理的調(diào)研及需求分析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為此系統(tǒng)應(yīng)該能夠滿足以下幾點(diǎn)要求：

（1）建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理及分析功能。（2）數(shù)據(jù)交換的功能。（3）圖形處理以及圖像處理的功能。（4）森林資源專題圖制作的功能。（5）信息傳送及發(fā)布的功能。

4 森林資源管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立

4.1 森林資源信息數(shù)據(jù)的獲取

森林資源信息數(shù)據(jù)的獲取主要有矢量化、地圖投影、空間數(shù)據(jù)與GIS內(nèi)部屬性庫的連接、圖片拼接等幾個(gè)步驟。

4.1.1 矢量化。要通過掃描儀將相關(guān)地形圖以及森林分布圖進(jìn)行數(shù)字化處理。使用工程掃描儀分別對(duì)相關(guān)區(qū)域的單塊圖幅進(jìn)行掃描，然后把每個(gè)區(qū)域的掃描圖在Photoshop軟件下進(jìn)行拼接。在諸如等高線、水系等線等要素的單層空間數(shù)據(jù)庫中，應(yīng)該使用R2V來進(jìn)行分層跟蹤矢量化。

4.1.2 地圖投影。在地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，雖然數(shù)據(jù)的來源以及數(shù)據(jù)的特點(diǎn)差異很大，但是它們都有著一個(gè)統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)，這可以準(zhǔn)確地反映地理位置與地理關(guān)系特征，并使得空間信息在地域上的聯(lián)系及完整性得以保證。我們可以在ARC/INFO軟件中利用Project命令來實(shí)現(xiàn)地圖投影。

4.1.3 空間數(shù)據(jù)與GIS內(nèi)部屬性庫的連接。在經(jīng)歷過前兩次的處理之后，我們已經(jīng)初步建立了森林資源GIS的內(nèi)部屬性庫以及空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。我們可以在ArcView3.2a軟件中通過“JOIN”功能來實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫GIS內(nèi)部屬性庫的連接。

4.1.4 圖片拼接。先將單幅圖拼接到各個(gè)區(qū)域中，然后拼接各個(gè)森林區(qū)域的線要素和面要素。最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)區(qū)域的森林分布圖。

4.2 森林資源信息的提取

從森林資源管理信息系統(tǒng)中我們可以方便快捷的提取到諸如樹種、齡組、土地類型、分布狀況，森林分類等一些列信息，這都可以作為分析森林資源結(jié)構(gòu)的依據(jù)。它們?yōu)榭焖?、?zhǔn)確的研究森林資源結(jié)構(gòu)及其空間分布提供了可能性。

4.3 森林資源管理信息系統(tǒng)的界面定制

ArcView3.2a軟件給我們提供的二次開發(fā)編程語言——Avenue。它是一個(gè)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)開發(fā)軟件，有著強(qiáng)大的功能。我們可以利用它來設(shè)計(jì)出有著特定功能的森林資源管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)界面的定制有啟動(dòng)界面、用戶界面漢化以及用戶界面用戶化等方面的內(nèi)容。系統(tǒng)的啟動(dòng)界面定制主要工作包含系統(tǒng)標(biāo)題的制定、系統(tǒng)圖標(biāo)的制作以及啟動(dòng)顯示界面等。用戶界面漢化指的是對(duì)系統(tǒng)按鈕及菜單的漢化。用戶界面的用戶化則指的是將系統(tǒng)中的菜單改為自己所需要用到的菜單。

5 系統(tǒng)的結(jié)果及分析

基于GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)具有保存數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、信息查詢、制作圖形等功能，它能對(duì)所需要的森林資源信息做出快速準(zhǔn)確地查詢，并輸出相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，實(shí)現(xiàn)森林資源專題圖的制作及綜合分析。

5.1 對(duì)屬性數(shù)據(jù)庫的管理

對(duì)屬性數(shù)據(jù)庫的管理指的是對(duì)森林資源的各類屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。我們可以利用系統(tǒng)的相關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫操作（新建數(shù)據(jù)庫、改變排序排序、修改結(jié)構(gòu)等）、相關(guān)數(shù)據(jù)的輸入（數(shù)據(jù)增減、修改等）、屬性數(shù)據(jù)的查詢以及報(bào)表輸出等一系列的功能。

5.2 對(duì)圖形數(shù)據(jù)庫的管理

對(duì)圖形數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，即對(duì)森林資源的各種圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。具體來說就是完成地形圖、小班區(qū)劃圖等圖形數(shù)據(jù)的輸入以及修改；在各種空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上制作森林資源的專題圖并把這些圖輸出打印的過程。

5.3 信息查詢

基于GIS的森林資源信息系統(tǒng)可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的查詢。我們可以通過對(duì)林班、小班圖形等的查詢，獲取我們所想要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等一系列的信息，也可以通過對(duì)屬性數(shù)據(jù)的查詢來獲取相關(guān)的圖元，并將查詢結(jié)果以圖形方式呈現(xiàn)出來。

5.4 綜合分析

基于GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)可以有效的對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從而獲取我們所想獲取的信息，并實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源的有效管理，具體表現(xiàn)在以三個(gè)方面：第一，實(shí)現(xiàn)對(duì)林種結(jié)構(gòu)的調(diào)整。我們可以根據(jù)森林資源分布狀況以及自然條件、社會(huì)需求進(jìn)行空間屬性分析來確定不同林種（如經(jīng)濟(jì)林、防護(hù)林、用材林等）的結(jié)構(gòu)調(diào)整。第二，實(shí)現(xiàn)對(duì)樹齡結(jié)構(gòu)的調(diào)整。我們可以根據(jù)森林資源可持續(xù)發(fā)展的要求，利用自然條件、地形地貌、林木生長周期以及生長各個(gè)階段的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益特點(diǎn)、GIS和其他一系列的相關(guān)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)樹齡結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理布局。此外，我們還可以制定一些森林樹齡結(jié)構(gòu)的調(diào)整方案并在實(shí)際的工作中予以落實(shí)落實(shí)，在植樹造林的同時(shí)，要按照齡級(jí)法來調(diào)整樹齡的結(jié)構(gòu)，使樹齡結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，以便充分實(shí)現(xiàn)林地的生產(chǎn)潛力。第三，實(shí)現(xiàn)森林經(jīng)營的科學(xué)決策。我們可以利用GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功能，來制定科學(xué)合理的林木采伐計(jì)劃，制作林木采伐圖表；通過檢索來找尋那些符合撫育間伐的小班，并制作撫育間伐圖；最后在分析森林分布圖、宜林地?cái)?shù)據(jù)圖表等一些列數(shù)據(jù)圖表的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理的選擇合適的造林樹種，進(jìn)行植樹造林。與此同時(shí)，更有利于實(shí)現(xiàn)伐木的科學(xué)性，從而實(shí)現(xiàn)效益的最大化。

6 結(jié)束語

基于GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了森林資源管理的數(shù)字化、信息化，它可以為森林資源的經(jīng)營和決策提供科學(xué)化的依據(jù)。它能夠?qū)⒖臻g數(shù)據(jù)和森林資源數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的查詢以及對(duì)數(shù)據(jù)綜合分析的功能，彌補(bǔ)了森林資源傳統(tǒng)管理模式中存在的缺陷。使得森林經(jīng)營決策更加科學(xué)，更加合理。此外，在林業(yè)生產(chǎn)中，通過GPS技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地找到各個(gè)小班，減少了人力物力的消耗，極大的提高了工作效率。森林資源管理信息系統(tǒng)的漢化及其用戶化，使系統(tǒng)更加容易操作，滿足了不同用戶群起的使用要求，為系統(tǒng)的推廣普遍帶來了很大的便利。

參考文獻(xiàn)

[1]黃寧輝.森林資源管理信息系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)，2012（5）.

[2]代勁松，曹林，溫小榮，徐卿.基于開源GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-以江蘇省云臺(tái)山為例[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（5）.