淺談GIS技術在森林資源管理中的應用

目前信息技術的發展，地理信息產業已經建立，GIS以前所未有的速度發展，已成為人們生產、科研學習和工作中不可缺少的工具。GIS系統的數據采集和錄入是一項十分重要的基礎工作，沒有數據的采集和錄入，就不可能進行數據的管理、分析和成果的輸出，必須確保數據源準確、真實，否則就會影響最終成果的正確評價。同時數據源的采集錄入方法也是影響GIS最終決策的重要因素之一。

1.GIS空間數據的來源

1.1各類地圖數據

地圖數據是GIS最重要和最基本的數據來源。地圖上標有大量的位置和屬性信息。地圖的種類很多，包括各種比例尺的普通地圖、專題圖和地形圖。普通地圖主要表達居民點、交通網、水系、地形、邊界和植物等因素。專題圖重點反映某種或幾種專門的要素，這些要素對普通地圖作了補充，例如土壤、植被、氣象、土地利用等專題因素。地形圖全面而統一地反映了地型、地貌等各要素的空間分布。

1.2遙感技術數據

遙感技術是GIS數據采集的重要組成部分，它是一種大面積的、動態的、近時實的數據源，利用遙感可以探測人類難以到達的地區的資源信息，如利用陸地衛星進行森林資源調查和森林火災的調查，利用遙感影像修正和編制地圖等。遙感數據源主要有模擬和數字兩種形式，模擬信號經過A/D轉換裝置轉換成數字量后，才能進入計算機進行存儲和分析。遙感數據是GIS的重要數據源，它彌補了常規野外測量所獲取數據的不足和缺陷，隨著圖象處理技術發展，為GIS數據快速更新提供了一個有效的辦法，同時，也提高了遙感的數據提取和分析能力。

1.3野外調查、試驗觀測數據

野外調查、試驗及實地測量等獲取的數據可以通過轉換直接進入GIS，進行分析和應用。隨著全球定位系統的發展，利用GPS獲取的數據也是GIS的重要數據源。GPS新一代衛星導航和定位系統，在測量和勘察領域可以取代常規大地測量來完成各種等級的定位工作，而GPS與GIS結合，則能更好普及它的應用，同時與GPS結合也提高了GIS動態分析的能力。

1.4社會經濟數據

社會數據主要來自政府部門的統計數據，包括社會經濟統計普查、人口普查、資源清查等，一般以數據庫或人文的方式提供，這些統計數據是GIS建立屬性數據庫必不可少的資料，在分析中起著重要的作用。

2.空間數據的輸入

2.1地圖整理和空間數據庫的建立

自然資源地圖，森林分布圖、地形林相圖、土壤分布圖、森林資源產量、質量分布圖、野生動植物分布圖等。自然地理圖：如地形圖、地貌圖（往往用于大范圍的森林資源管理）、水系、流域分布圖等。社會經濟地圖： 如交通分布圖、人口分布圖、資源消耗分布圖、居民點分布圖、木材加工利用分布圖等。森林經營地圖：如林業區劃圖、造林規劃圖、資源預測圖、調查樣地分布圖等。樹木種源規劃圖、森林資源評價圖、自然保護區規劃圖、森林公園規劃圖、環境保護規劃圖、土地利用圖等。森林資源管理的某些專題應用領域的信息管理往往只需要一部分圖件作為其信息源。以上列出的所有地圖有些是最初的原始材料，有些可以利用地理信息系統的空間、屬性數據分析處理功能制作出來。

2.2屬性數據庫建立

二類調查數據目前在我國大都采用關系數據庫， 每個小班調查卡片為數據庫中的一個記錄，經輸入、檢查、修改， 建成小班調查因子數據庫和樣地調查數據庫。

3.森林資源分析的評價

（1）林業土地利用變化監測林業土地變化包括林地類型和林地面積兩個方面。GIS 借助于地面調查遙感圖像數據，實現了地籍管理，將資源變化情況落實到山頭地塊，利用強大的空間分析功能，及時對森林資源時空序列、空間分布規律和動態變化過程作出反映，為科學地監測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據。

（2）地理空間分布：用GIS 的數字地形模型（DTM），地面模型，坡位、坡面模型可表現資源的水平分布和垂直分布，利用柵格數據的融合、再分類和矢量圖的疊加、區域和鄰邊分析等操作，產生各種地圖顯示和地理信息，分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術，研究各樹種在一定范圍內的空間分布現狀與形式， 根據不同地理位置、立地條件、林種、樹種、交通狀況對現有資源實行全面規劃， 優化結構，確定空間利用能力， 提高森林的商品價值。

（3）森林資源動態管理 建立縣級森林資源連續清查和二類調查數據庫系統， 完善了森林資源檔案， 并根據實際經營活動情況及生長模型及時更新數據， 為及時準確地掌握森林資源狀況和消長變化動態提供了依據。空間數據與屬性數據的有機聯結實現了雙向查詢， 根據圖形查詢相應的屬性數據，也可按照屬性特點查找對應的地理坐標或圖形。查詢結果以專題圖、統計圖表等方式輸出。

4.森林經營管理

（1）采伐：借助于GIS制定詳細的采伐計劃，確定有關采伐的目的、地點、樹種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施，制定采伐計劃安排， 制作采伐圖表和更新設計。

（2）撫育間伐：利用GIS強大的數據庫和模型庫功能，檢索提取符合撫育間伐的小班，制作撫育間伐圖并進行合理株數模擬預測。

（3）造林規劃：GIS可通過分析提供森林立地類型圖表，宜林地數據圖表， 適生優勢樹種和林種資料，運用坡位、坡面分析，按坡度、坡向劃分的地貌類型結合立地類型選擇造林樹種和規劃林種。

（4）速生豐產林培育：GIS 的空間地理信息和林分狀況數據結合， 可依據模型提供林分狀況數據如生產力、蓄積和相關數據， 據此可按林分生產力設計速生豐林培育和基地建設。

（5）封山育林：封育區域的確定涉及一些地理地貌、社會經濟及人為活動等因素。GIS 的分析設計可兼顧多種要素， 采用DTM、森林分布圖及專題圖疊加， 區劃出合理且更易實施的封育區域。

5.GIS 技術的應用對森林資源管理的影響

（1）改變以往的林業調查作業方式：由于GIS 技術能快速、實時地獲取地面三維信息， 省去了以往圖像繁重的校正工作及手工作圖的作業方式， 人工勞務介入量大大減少， 作業步驟變得簡單， 周期縮短， 成本成倍降低， 整個過程將以自動化作業為主。

（2）快速編制各種林業專題圖件：以往林業制圖人工勞務介入量大，地形圖成了編制其它圖件的基本圖，使得林業專題圖的編制費時費力，在一些無地形圖的地區更是無法進行。利用GIS 技術可以不受時間、地域的影響，利用其獲取的直接地學編碼圖像，直接輸出包括地形在內的各種專業圖件，編制時間大大縮短， 也提高了精度。

（3）有利于與GPS、RS 技術相結合，從而建立現代化的森林資源監測體系，隨著我國經濟發展及社會環境意識的增強，傳統的森林資源監測體系已不能完全適應社會經濟可持續發展的需要。利用GIS 技術與GPS、RS 技術相結合，建立動態的森林資源監測體系，從而克服傳統監測體系的缺陷。