基于地理信息系統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查技術(shù)研究

曹利斌

摘要：指出了林業(yè)調(diào)查對于我國森林保護與發(fā)展具有重要意義。分析了林業(yè)調(diào)查的目的與任務(wù)，研究了基于地理信息系統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查技術(shù)，以期借助于地理信息系統(tǒng)這一新興技術(shù)，促進林業(yè)調(diào)查工作更為全面、準(zhǔn)確與高效的開展。

關(guān)鍵詞：林業(yè)調(diào)查；地理信息系統(tǒng)；林業(yè)規(guī)劃

中圖分類號：S7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）06-0188-02

1 引言

森林是國民經(jīng)濟的寶貴資源，保護、發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)對于發(fā)展農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、副業(yè)和漁業(yè)生產(chǎn)，以至整個國計民生都具有十分重要的意義。如果缺乏對森林目前狀況與變化情勢的認識，就無法科學(xué)、合理的制定林業(yè)發(fā)展規(guī)劃及執(zhí)行有效、經(jīng)濟的林業(yè)保護措施。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，就有必要針對林業(yè)調(diào)查技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進行研究。

2 我國林業(yè)保護與發(fā)展的迫切性

林業(yè)在保持自然生態(tài)平衡中發(fā)揮著極其重要的作用，是保障人類良好的生存環(huán)境和農(nóng)牧業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要條件。森林能夠涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、調(diào)節(jié)氣候、減少污染、凈化空氣、減少噪音和美化環(huán)境，既對大自然起著維系生態(tài)平衡的作用，又可以減少自然災(zāi)害，保障農(nóng)牧業(yè)、林業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。多年來，我國不但造林工作進展緩慢，而且大量森林和植被遭到破壞，致使黃河流域、長江流域和黑龍江流域等廣大地區(qū)水土流失相當(dāng)嚴重。

根據(jù)我國的實際情況，林業(yè)需要加大發(fā)展與保護力度，積極保護、培育現(xiàn)有森林，大力發(fā)展植樹造林，盡最大可能增加森林覆蓋面積和蓄積量，有計劃地發(fā)展森林工業(yè)，不斷提高木材和林產(chǎn)品的生產(chǎn)水平。在此背景下，準(zhǔn)確、全面的林業(yè)調(diào)查不僅能夠為林業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)，而且能夠為政策制定部門提供必要的林業(yè)狀況信息，有助于掌握林業(yè)保護與發(fā)展的形勢，從而制定更有效的政策與措施。

3 林業(yè)調(diào)查目的與任務(wù)

3.1 林業(yè)調(diào)查的目的

林業(yè)生產(chǎn)活動范圍廣闊，同時森林類型和立地條件在地域上的分布有很大的差異。因此，應(yīng)組織大型的專業(yè)調(diào)查，為林業(yè)生產(chǎn)和集約經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。只有通過森林調(diào)查，弄清森林資源的數(shù)字及其消長規(guī)律，才能進行林業(yè)總體規(guī)劃設(shè)計，從而有效地利用人力、物力、資金，加速荒山綠化和林區(qū)開發(fā)。

3.2 林業(yè)調(diào)查的任務(wù)

森林調(diào)查的項目，包括林業(yè)生產(chǎn)條件的調(diào)查，各種專業(yè)調(diào)查，森林區(qū)劃與森林資源清查。其中，森林資源清查是最主要的和最大量的工作。它的主要任務(wù)是精確地測定林區(qū)各種土地和森林的面積、林木蓄積量和生長量、各種林副產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量、建國后人工林的面積以及這些資源的分布規(guī)律。

3.3 林業(yè)調(diào)查內(nèi)容分類

根據(jù)森林調(diào)查資料的使用目的和技術(shù)要求的不同，森林調(diào)查可分為以下三類。

3.3.1 全國森林資源清查

全國森林資源清查，主要是為制定全國林業(yè)方針政策、編制林業(yè)規(guī)劃計劃和指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。這類清查是以縣或林業(yè)局為落實森林資源數(shù)據(jù)的基本單位，并以抽樣調(diào)查為基本技術(shù)，規(guī)定在統(tǒng)一的時間內(nèi)進行的。通過這類清查，便可以掌握全國森林資源和宜林地現(xiàn)況及其消長規(guī)律。根據(jù)我國目前情況，對全國森林資源清查，暫定每5年復(fù)查一次，對于交通閉塞、人煙稀少、尚未開發(fā)的邊遠林區(qū)，復(fù)查的間隔期可適當(dāng)延長或容許其使用經(jīng)過修正的原有調(diào)查數(shù)據(jù)。

全國森林資源清查的主要項目包括查清林業(yè)用地的各類土地面積，查清各類林木蓄積量和生長量，查清建國后的人工林面積、蓄積量，在少林地區(qū)或根據(jù)需要進行四旁樹木調(diào)查，進行經(jīng)濟林調(diào)查。

森林資源調(diào)查的精度要求。當(dāng)采用成數(shù)抽樣調(diào)查各類土地面積時，縣林業(yè)局有林地面積精度不得低于90%（可靠性指標(biāo)為95%），林區(qū)縣、林業(yè)局總蓄積量精度不得低于85%，省、市、區(qū)總蓄積量抽樣精度不得低于90%（可靠性指標(biāo)為95%）。

3.3.2 林業(yè)規(guī)劃調(diào)查

林業(yè)規(guī)劃調(diào)查，在重點國有林區(qū)以林業(yè)局、非重點林區(qū)以林場、集體林區(qū)以縣或公社為單位。有關(guān)大型防護林、大片用材林區(qū)規(guī)劃調(diào)查亦屬于此類。林區(qū)規(guī)劃調(diào)查，根據(jù)當(dāng)?shù)亓謽I(yè)生產(chǎn)建設(shè)的需要，一般每5～10年復(fù)查一次。

林業(yè)規(guī)劃調(diào)查的主要項目：在已確定的林業(yè)局、場或縣，公社、大隊的經(jīng)營管理范圍內(nèi)進行合理區(qū)劃，查清林業(yè)用地各類土地的面積，查清森林蓄積置和散生樹木蓄積量以及林木生長量，查清建國后人工林面積及蓄積量，調(diào)查經(jīng)濟林及主要副產(chǎn)資源，對于各類宜林地，要調(diào)查其立地條件類型，根據(jù)規(guī)劃需要，進行森林更新、森林病蟲害和土壤、植被、地形地勢等立地條件以及社會經(jīng)濟等項專業(yè)調(diào)查。

3.3.3 作業(yè)設(shè)計調(diào)查

林業(yè)生產(chǎn)單位在生產(chǎn)作業(yè)前進行的伐區(qū)設(shè)計調(diào)查、造林設(shè)計調(diào)查及撫育采伐設(shè)計調(diào)查，均屬作業(yè)設(shè)計調(diào)查。作業(yè)設(shè)計調(diào)查，主要是以本單位的林業(yè)規(guī)劃調(diào)查為基礎(chǔ)，以年度生產(chǎn)計劃為依據(jù)。對有關(guān)生產(chǎn)項目進行具體設(shè)計，以為生產(chǎn)作業(yè)做好準(zhǔn)備。

4 基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的林業(yè)調(diào)查

4.1 GIS系統(tǒng)

隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、遙感技術(shù)的發(fā)展，GIS應(yīng)運而生。GIS是一個計算機支持的技術(shù)系統(tǒng)，它是計算機、外部設(shè)備、地理數(shù)據(jù)、應(yīng)用軟件和系統(tǒng)管理人員的集合。其中，具有空間分析功能的軟件具有重要作用。從它起到的作用與實現(xiàn)的目的來看，地理信息系統(tǒng)是地理數(shù)據(jù)庫和地學(xué)知識（模型）庫的集合體，它的數(shù)據(jù)建立在統(tǒng)一地理坐標(biāo)基礎(chǔ)上，能夠?qū)Φ乩憝h(huán)境與自然資源的信息進行管理，利用地學(xué)模型來分析空間數(shù)據(jù)，并對其動態(tài)變化進行預(yù)測和預(yù)報，從而實現(xiàn)為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和規(guī)劃服務(wù)，為國防軍事服務(wù)的目的。從計算機實現(xiàn)的技術(shù)角度看，地理信息系統(tǒng)是一個具有空間數(shù)據(jù)的采集、存儲、管理、分析、可視輸出的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

4.2 林業(yè)調(diào)查地理信息系統(tǒng)

林業(yè)調(diào)查地理信息系統(tǒng)以基礎(chǔ)空間地理信息數(shù)據(jù)、林業(yè)資源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以林業(yè)調(diào)查業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，以服務(wù)共享為理念，通過整合基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和各類林業(yè)資源專題空間數(shù)據(jù)，提高空間數(shù)據(jù)資源的共享能力，以SOA面向服務(wù)的體系架構(gòu)實現(xiàn)林業(yè)調(diào)查信息化的業(yè)務(wù)敏捷，并在此基礎(chǔ)上為各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)提供技術(shù)支撐，實現(xiàn)林業(yè)行業(yè)業(yè)務(wù)的共享，全面提高林業(yè)信息化服務(wù)水平。

林業(yè)調(diào)查地理信息服務(wù)平臺具有以下特性：對異構(gòu)系統(tǒng)中基礎(chǔ)空間地理信息數(shù)據(jù)與林業(yè)行業(yè)空間數(shù)據(jù)整合，提供數(shù)據(jù)管理接口，兼容常用數(shù)據(jù)格式，同時提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)服務(wù)，實現(xiàn)林業(yè)行業(yè)的數(shù)據(jù)共享；基于數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)，可通過API接口進行二次開發(fā)，定制開發(fā)林業(yè)調(diào)查業(yè)務(wù)模塊，提高業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的利用價值，實現(xiàn)林業(yè)調(diào)查的業(yè)務(wù)共享。

4.3 基于GIS的林業(yè)調(diào)查業(yè)務(wù)

基于GIS平臺能夠查明總的森林植物區(qū)系及植物生態(tài)上的特征，并調(diào)查森林結(jié)構(gòu)和成林狀態(tài)的概要。掌握蓄積量、生長量。雖然，困施業(yè)集約度不同而有所差異，但一般是按以下事項作信息平臺上的調(diào)查概括：森林植物對森林所屬的植物區(qū)系，森林植物帶，植物生態(tài)上的特征等項進行調(diào)查；森林及其分布構(gòu)成現(xiàn)實森林的樹種及分布狀態(tài)的概況；森林結(jié)構(gòu)狀態(tài)，成林的林棚、林剮、徑級分配，年齡結(jié)構(gòu)及其他有關(guān)森林結(jié)構(gòu)進行概括的調(diào)查；森林形成的狀態(tài)，新植、改植、人工下種、萌芽更新的現(xiàn)況，同時也要調(diào)查由于風(fēng)害、山火等形成的次生林的特征等；蓄積量及生長量，除了分別調(diào)查天然林、人工林之外，也要特別查明針葉樹和闊葉樹的各齡級、各徑級的蓄稅量和生長量。

5 結(jié)語

本文對基于GIS的林業(yè)調(diào)查技術(shù)進行了研究，分析了林業(yè)調(diào)查的意義以及采用GIS平臺實現(xiàn)的林業(yè)調(diào)查信息化技術(shù)，所提出的方法對相關(guān)工作的開展具有一定的參考與借鑒意義。