ArcGIS在林業(yè)工程建設(shè)上的應(yīng)用探討

馮正華

（貴州省湄潭縣林業(yè)局 貴州湄潭 564100）

ArcGIS在林業(yè)工程建設(shè)上的應(yīng)用探討

馮正華

（貴州省湄潭縣林業(yè)局 貴州湄潭 564100）

ArcGIS軟件作為一種地理信息管理和分析軟件具有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，相比于其他的軟件或人工制圖軟件具有諸多優(yōu)點(diǎn)，本文通過對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行簡要分析，深入分析討論起在林業(yè)工程建設(shè)方面的具體應(yīng)用，符合現(xiàn)代化林業(yè)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展的需要。ArcGIS軟件強(qiáng)大的分析和決策功能為管理者提供了強(qiáng)有力工具，是實(shí)現(xiàn)林業(yè)信息化過程中不可缺少的信息技術(shù)和管理工具。

ArcGIS；林業(yè)工程建設(shè)；應(yīng)用分析

前言

隨著科技的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域，其中，一款由美國環(huán)境系統(tǒng)研究所開發(fā)的名為“ArcGIS”地理信息系統(tǒng)軟件，成為一種廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的軟件，其由于制圖和數(shù)據(jù)管理功能強(qiáng)大，現(xiàn)已在林業(yè)領(lǐng)域獲得推廣，ArcGIS較好地滿足了林業(yè)資源管理信息化的要求，是實(shí)現(xiàn)林業(yè)工程現(xiàn)代化建設(shè)的重要舉措和方法。因此，如何更好的發(fā)揮ArcGIS的功能，是當(dāng)前現(xiàn)代化林業(yè)工程建設(shè)關(guān)注的焦點(diǎn)。有鑒于此，在此對(duì)ArcGIS在林業(yè)工程上的建設(shè)進(jìn)行初步探討。

1 ArcGIS系統(tǒng)的簡介

ArcGIS是一款專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件，是專業(yè)人員進(jìn)行地理信息編輯、使用和管理的主要產(chǎn)品，由包括ArcMap、Arc－Globe、ArcScene、ArcCatalog及 ArcToolbox五個(gè)模塊組成。其中ArcMap是主要的應(yīng)用程序，具有繪制、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)及查詢地圖等功能。該軟件經(jīng)過幾十年發(fā)展與修改，其功能不斷多元化，目前已經(jīng)成為是一個(gè)構(gòu)架完整的地理信息平臺(tái)，具有易學(xué)易用、功能強(qiáng)大、擴(kuò)展方便以及部署靈活等特點(diǎn)。在林業(yè)工程領(lǐng)域，該軟件可以用于創(chuàng)建林業(yè)地圖，編輯與管理地理數(shù)據(jù)，分析、共享和顯示地理信息，受到專業(yè)工作人員的一致認(rèn)可。因此，ArcGIS在基層林業(yè)技術(shù)工作應(yīng)用廣泛，并成為了一種必不可少的林業(yè)系統(tǒng)軟件，減少了大量人力物力的輸出，提高了林業(yè)作圖分析的準(zhǔn)確度，為林業(yè)工程的現(xiàn)代化建設(shè)做出巨大的貢獻(xiàn)。

2 ArcGIS在林業(yè)工程建設(shè)上的應(yīng)用

由于其在地理信息方面的強(qiáng)大功能，目前，ArcGIS在林業(yè)工程建設(shè)中已經(jīng)應(yīng)用到下列幾個(gè)方面：生態(tài)系統(tǒng)管理、森林規(guī)劃、森林火災(zāi)預(yù)測和監(jiān)控、造林規(guī)劃以及城市森林規(guī)劃。以下從這幾方面做一一具體的介紹。

2.1 生態(tài)系統(tǒng)管理

所謂的生態(tài)系統(tǒng)管理，及指將地區(qū)內(nèi)存在的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和區(qū)域生態(tài)的相互聯(lián)系和影響，進(jìn)行一定的分析和統(tǒng)計(jì)，然后進(jìn)行管理的過程。通過對(duì)ArcGIS軟件的運(yùn)用，其可以對(duì)眾多的因素進(jìn)行評(píng)估并建立起相應(yīng)的模型，從而能夠做較為綜合的分柝和總結(jié)，正是由于ArcGIS軟件的強(qiáng)大功能，讓這種復(fù)雜的管理變得簡單和實(shí)用。也讓ArcGIS運(yùn)用的方面更加的廣闊，更加的有前景。ArcGIS軟件具有強(qiáng)大的描述功能，能夠?qū)?shù)據(jù)等多種資料進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理正確的分析，最終根據(jù)以上的數(shù)據(jù)的分析結(jié)果制作成需要的模型。ArcGIS軟件文件還可以通過建模和分析，為管理者制定長期的或者短期的方案提供依據(jù)，讓生態(tài)系統(tǒng)能夠更好的發(fā)展。

2.2 森林規(guī)劃

森林規(guī)劃的關(guān)鍵工作主要有分析森林資源分布及生長可能存在的影響因素，特別是其對(duì)森林植物的生長數(shù)量以及動(dòng)物的數(shù)目影響的分析。這項(xiàng)工作對(duì)國家和地區(qū)的森林規(guī)劃有著重要的指導(dǎo)性意義和關(guān)鍵性作用。如果不能綜合考慮這些因素（包括天然因素和人為因素），會(huì)給森林規(guī)劃帶來巨大的阻礙，甚至?xí)聿豢赏旎氐膿p失。而ArcGIS軟件由于其強(qiáng)大的繪圖功能，不僅能有效準(zhǔn)確地對(duì)上述的因素進(jìn)行分析，還能智能化的將森林中動(dòng)植物的數(shù)據(jù)整合到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。與此同時(shí)，該系統(tǒng)還能通過這些數(shù)據(jù)和圖表，建立模型，并做出大致的推測和指導(dǎo)性規(guī)劃。ArcGIS通過對(duì)地表信息的分析和模擬，可以讓分析結(jié)果更加準(zhǔn)確科學(xué)，對(duì)森林規(guī)劃工作也提供巨大的幫助和科學(xué)合理的意見。具體來說，該系統(tǒng)對(duì)森林規(guī)劃還有以下兩點(diǎn)益處。

2.2.1 保護(hù)森林中野生動(dòng)植物

在森林的生態(tài)規(guī)劃中，對(duì)野生動(dòng)植物的保護(hù)是極為重要的工作，合理數(shù)目和種類的動(dòng)植物有助于森林的生態(tài)發(fā)展。在森林資源檔案數(shù)據(jù)庫中，通過添加一個(gè)野生動(dòng)植物資源信息要素，技術(shù)人員接受系統(tǒng)對(duì)該生物的檢測報(bào)告，如種群數(shù)量、生理狀態(tài)、活動(dòng)范圍、分布情況等，并通過室內(nèi)研究分析，掌握野生動(dòng)植物的活動(dòng)規(guī)律或生長狀態(tài)，為今后的保護(hù)和管理提供科學(xué)有利的證據(jù)，有效保護(hù)野生動(dòng)植物，促進(jìn)森林規(guī)劃工作的有序進(jìn)行。

2.2.2 在林業(yè)產(chǎn)業(yè)管理中的應(yīng)用

結(jié)合森林資源檔案數(shù)據(jù)庫與林權(quán)數(shù)據(jù)庫，工作人員可以準(zhǔn)確劃分森林資源所有權(quán)、森林類別、保護(hù)等級(jí)，達(dá)到分類保護(hù)的目的；與此同時(shí)，該系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)與林業(yè)主管部門相連接，積極建立物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)森林資源實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解非法采伐、毀林開墾等破壞森林資源的行為，達(dá)到有效保護(hù)森林資源。

2.3 森林火災(zāi)預(yù)測和監(jiān)控

森林是國家的寶貴資源，而森林火災(zāi)對(duì)森林的安全造成巨大的威脅，所以對(duì)森林火災(zāi)的預(yù)測與監(jiān)控至關(guān)重要，如果火災(zāi)發(fā)生后，無法及時(shí)做出較為準(zhǔn)確的預(yù)測或監(jiān)控，就會(huì)釀成巨大的災(zāi)難。然而，想要實(shí)現(xiàn)長期有效及時(shí)的檢測并采取有效的監(jiān)控措施，依靠人力顯然是不現(xiàn)實(shí)的，除此之外還要對(duì)森林火災(zāi)發(fā)生后，對(duì)火的方向、強(qiáng)度、速度、燃燒源以及燃燒區(qū)域有準(zhǔn)確的判斷，這在引入智能化技術(shù)之前，是比較困難的。

運(yùn)用與地理信息系統(tǒng)相關(guān)的ArcGIS，建立起良好的ArcGIS軟件防護(hù)系統(tǒng)就能使及時(shí)、準(zhǔn)確的預(yù)測和檢測森林火災(zāi)變?yōu)榭赡堋Ｒ驗(yàn)樵撥浖軌蜉^為合理的利用實(shí)時(shí)監(jiān)控地圖在三維上的優(yōu)勢，可以清晰的表現(xiàn)出森林的狀況，并通過軟件分享，根據(jù)地圖制定出科學(xué)合理的方案。運(yùn)用ArcGIS軟件進(jìn)行森林火災(zāi)預(yù)測和監(jiān)控需要做到以下三點(diǎn)。

2.3.1 建立起信息量龐大數(shù)據(jù)庫

信息數(shù)據(jù)庫是一切監(jiān)測和分析工作的基礎(chǔ)，林業(yè)工作者可以將森林火災(zāi)方面數(shù)據(jù)與相關(guān)參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)中，這些數(shù)據(jù)與參數(shù)表明森林的物理狀態(tài)，而信息量是否充分與龐大，直接決定了實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性。也決定了預(yù)測和防護(hù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，數(shù)據(jù)庫管理的具體功能見圖1。

2.3.2 完善數(shù)據(jù)的輸出和檢測系統(tǒng)

ArcGIS在森林防火中應(yīng)用廣泛這主要得益于其較為完善的數(shù)據(jù)輸出與監(jiān)測系統(tǒng)，ArcGIS通過衛(wèi)星與計(jì)算機(jī)聯(lián)系，對(duì)地面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過對(duì)ArcGIS軟件可以輸出我們所需要的表格、地圖、或數(shù)據(jù)，直觀清晰的讓工作人員了解森林的物理狀態(tài)和生態(tài)參數(shù)，這些真實(shí)的數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)決策者有著很好的指導(dǎo)性的作用。

2.3.3 要做到對(duì)數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)管理

基層林業(yè)部門還可以綜合利用該系統(tǒng)，多森林?jǐn)?shù)據(jù)庫進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，所謂動(dòng)態(tài)管理就是在構(gòu)建森林的3D模型、搜集氣象資料以及綜合歷年森林火災(zāi)發(fā)生情況的基礎(chǔ)上，對(duì)潛在森林火險(xiǎn)進(jìn)行分析推演，設(shè)計(jì)預(yù)防方法與防火通道的布局，可以實(shí)現(xiàn)森林防火工作的高效性，做到防范于未然。這就要求要不斷的對(duì)ArcGIS軟件的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新和修改，以讓其更加的準(zhǔn)確和實(shí)用。

2.4 造林規(guī)劃

運(yùn)用ArcGIS軟件，可以借助衛(wèi)星影像了解適宜造林的位置，通過DEM提取造林地的海拔、坡度、坡位、坡向等，結(jié)合土壤、水文、氣象多種因素，為造林做出較為準(zhǔn)確科學(xué)的規(guī)劃。借助于ArcGIS軟件的自動(dòng)分析功能，工作人員可以對(duì)數(shù)據(jù)庫以及細(xì)節(jié)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，這將幫助決策者更為科學(xué)合理的對(duì)森林進(jìn)行造林活動(dòng)規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)，加快森林的生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)平衡。

2.5 城市森林研究

隨著中國現(xiàn)代化事業(yè)的建設(shè)，中國的城市化發(fā)展腳步不斷加快，城市市民越來越關(guān)注自己的生活質(zhì)量，而城市森林則是現(xiàn)代化的城市規(guī)劃中必不可少的一部分，因?yàn)樵诔鞘兄羞M(jìn)行種植樹木有助于城市環(huán)境得到改善。因此種植樹木對(duì)于城市的綠化至關(guān)重要，城市綠化不僅會(huì)改善城市壞境，提升居民的居住質(zhì)量，也會(huì)成為城市經(jīng)濟(jì)的另一增長點(diǎn)。可以說在城市種植樹木將會(huì)為城市帶來巨大的效益。而ArcGIS軟件可以通過對(duì)城市地表進(jìn)行監(jiān)測分析，科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)出合理的綠化方案，并設(shè)立全面的數(shù)據(jù)庫，這些會(huì)對(duì)于城市的綠化規(guī)劃以及城市的現(xiàn)代化建設(shè)有著顯著的幫助，有效地解決城市森林建設(shè)中的一些關(guān)鍵問題。

利用ArcGIS軟件，城市林業(yè)管理部門可以實(shí)時(shí)輸入、更新城市森林?jǐn)?shù)據(jù)庫，豐富數(shù)據(jù)庫信息，有助于綠化維護(hù)、保護(hù)樹木、分析病蟲害趨勢，定位潛在的危險(xiǎn)區(qū)域。總之，該系統(tǒng)為林業(yè)管理部分提供了強(qiáng)有力的輔助分析和決策工具，為城市綠化的可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障，是城市發(fā)展必不可少的信息技術(shù)和管理工具之一。

3 總結(jié)

ArcGIS因其具有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、高效性、科學(xué)性等特點(diǎn)，極大地造福于林業(yè)工程的現(xiàn)代化建設(shè)。本文通過對(duì)ArcGIS軟件的淺析，認(rèn)識(shí)到其相比于其它軟件所存在的巨大優(yōu)勢，因此，可以廣泛應(yīng)用于林業(yè)資源的檢測、分析與管理，為林業(yè)領(lǐng)域的工作人員決策提供有力的幫助，本文對(duì)ArcGIS軟件在林業(yè)工程建設(shè)的多個(gè)方面的應(yīng)用做出簡要介紹與分析，希望對(duì)其發(fā)展與普及有一定的借鑒作用。

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1005-7897（2017）10-0096-02

2017-4-18