地理信息系統在林業上的應用

陸顯興

摘 要：地理信息系統（GIS）在林業上應用的重要性及廣泛的前景。

關鍵詞：地理信息系統；GIS；林業；應用

一、地理信息系統的基本發展概況

地理信息系統簡稱GIS，是20世紀60年代開始逐漸發展起來的一門綜合性的空間數據處理技術。隨著計算機技術、空間技術、無線電傳輸等技術的快速發展，GIS技術近年來發展十分迅速，已成為國內外研究的熱點。

二、GIS在林業上的應用功能

由于林業自身有諸如森林生長的長期性、森林資源分布的地域遼闊性、森林資源的再生性、森林成熟的不確定性等特點。因而森林資源信息具以下幾個顯著特點：森林資源信息具有區域分布性，森林資源在區域上表現為分布式特點，其屬性表現為多層次；森林資源數據量大，森林資源信息既有空間定位特征，又有屬性特征（各種調查因子），森林的生長又是隨時間的變化而發生變化，森林資源信息在時間維上也是變化多樣的（多期的調查數據）；展現森林資源信息載體的多樣性，有描述森林資源信息的文字、數字、地圖、林相圖和影像等符號信息載體以及紙質、光盤等物理介質載體。用傳統的手段來管理和展現森林資源信息并以此來指導林業生產已日益暴露其嚴重的弊端。因此，采用新技術（如GIS技術）使特定區域內林業經營管理進入到數字化、集成化、智能化、網絡化已成為必然趨勢，為林業的可持續發展提供技術支撐，為林業現代化建設提供新的管理手段。

三、GIS在林業上的應用

近年來，我縣林業工作者廣泛應用GIS技術在林業領域的應用非常活躍和普及，主要有這幾個方面。

1.森林資源信息管理分析和評價。森林資源信息管理地理信息系統的建設工作目前正在開展。越來越多的林業工作者目光投向GIS技術與森林資源管理有機結合的研究：森林資源檔案管理、林業土地利用變化監測、森林資源動態監測與管理、林權管理等方面，為林業主管部門的森林資源動態監測和經營管理分析和評價提供了一種更有效的工具。

2.森林分類經營區劃。應用GIS技術，可以將研究區域的森林進行功能區分，并能把森林區劃分類經營的成果以可視化的方式展現，區劃的成果可保存，能夠一次輸入，多次調用。改變了以往的林業區域布局帶有較強主觀傾向性的弱點，依賴GIS空間分析功能更加有效地發揮森林的主導功能，實現森林分類經營區劃的自動化、可視化及圖形化 。

3.森林抽樣設計。森林資源調查中樣點的布設是森林抽樣調查中基本工作，在森林資源調查中得到廣泛應用。傳統的樣點布設方法是借助隨機數表在地形圖、航片（影像）、林業專題圖上標出，然后用測量的方法根據樣點的圖上坐標放樣到實地相應位置。GIS系統中林業專業抽樣設計功能進行了擴充，從而實現了森林抽樣樣點的可視化布設，并能任意查詢和打印樣點分布圖及樣點的詳細位置圖。

4.林業專題制圖。制圖是一項技藝性強且工作量極大的工作，但 GIS提供的制圖功能使制圖工作變得輕松自如。在制作植被分布圖時，GIS把地圖的信息源依海拔、坡向、坡位、坡度、土壤類型、年降雨量等分成不同的“層 ”，使每一層與一定立地上的植被相聯系，從而簡化、連貫了植被成圖工作。ArcGIS9.3將地圖分為點狀圖、線狀圖、面狀圖、等值線圖四大類 ，利用其圖形作模塊，通過圖形的組合、疊加、復合 ，實現地圖的拼接、 剪裁、縮放等各種功能，從而制 作用戶所需的各種復雜的專題圖。

5.森林采伐設計管理。應用GIS技術可以把下達采伐限額指標與其數字化圖面材料結合起來。對于森林采伐量的空間直觀分析就是將采伐預定量落實到小班，應用GIS技術直觀地反映到具體地域空間，反映出各種不同的采伐方式（主伐、生長伐、低改）和采伐量（蓄積）的地理空間分布。借助GIS分析其相關的地理屬性之間的相互關系，從而分析采伐量決策在空間上的合理性，分析采伐進程和空間配置方案與保護生物多樣性的影響。

6.營造林規劃設計。GIS應用于營造林規劃設計，能更準確地了解林業資源及生物多樣性，更有效地進行生產經營方案的決策。應用GIS管理營造林規劃檔案，動態生成本地區的可造林地情況分布圖，為更好地實現適地適樹提供可視化手段。這為造林工程管理、生態環境建設起積極作用。利用GIS的空間分析功能把坡度、坡向、土壤類型、海拔高度等因子作為適地適樹分析的主要立地因子進行立地分析和造林樹種的選擇，提高適地適樹分析的可視化程度。

7.GIS在林火管理中的應用。森林火災時有發生，對人類的生命財產、地球資源及生態環境造成了巨大的危害，是造成森林大量毀壞的重要原因之一。近年來，隨著現代計算機網絡和“3S”等技術的不斷發展及其因公的日趨廣泛，森林防火技術的研究手段和方法發生了深刻的變化。在森林防火決策支持系統領域開展了諸如大區域系統的建立、自適應顯示分辨率的處理、圖形圖像的有關處理技術、基于Web的信息發布、“3S”與DSS技術的應用等研究。其中，利用GIS技術進行林區信息管理，防火點建設規 劃，提供林火撲救輔助決策，較大程度提高了滅火的效率，減少經濟損失，同時比較準確評估由火災造成的經濟損失。

8. GIS在森林病蟲害防治中的應用。利用GIS的數據庫功能管理森林病蟲害有關的海量空間數據顯得十分必要。森林病蟲害的發生具明顯的空間位置特征，傳統的方法不能進行相關的空間分析；同時病蟲害的預測預報、監測評估以及決策支持，都需要大量的空間數據，以及進行大量的空間數據的操作。利用GIS的空間分析技術進行預測預報是森林病蟲防治新的研究熱點。根據病蟲害的發生發展規律，以及與環境生態因子的關系，并結合病蟲害專家的知識建立病蟲害預測預報模型。利用GIS也可對森林病蟲害災情進行評估形成損失報告和損失分布圖。基于GIS進行決策支持主要是制定病蟲害治理措施及確定到達災區的最佳路徑，使森林災情防治和評估更加科學、準確，這將有更加廣泛的應用前景。

9.林權地理信息系統。集體林地是國家重要的土地資源，是林業重要的生產要素，是農民重要的生活保障，而集體林權制度改革就是盤活林地資源、挖掘林地潛力、解放林業 生產力的一種有效手段和途徑。為了搞好林權制度改革，深入貫徹落實科學發展觀，大力實施以生態建設為主的林業發展戰略，進一步加快林業信息化的進程，開發針對林權制度改革的系統信息平臺勢在必行。

四、結語

林業的數字化建設是一個龐大的系統工程，它將整合各種林業資源信息庫，并建立一個強大的軟硬件及網絡支撐平臺。現代自然科學和計算機技術的發展，正在改變著傳統的林業經營管理模式，GIS作為一種嶄新的管理工具和高新技術正滲透到林業經營管理的各個領域，它不僅可以解決用傳統方法無法解決的許多問題，而且可應用它來探索新的規律。因此，GIS技術在林業中的應用將更為廣闊，為數字林業的建設打下良好的基礎，使林業更好地滿足當前社會對林業生態效益的迫切需要。

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