地理信息系統技術在森林資源管理中的應用

◎陳怡斯

引言：現階段基層森林資源管理工作開展中，面臨著人手不足，設備落后等問題，導致管理效率低，營林效益也受到了負面影響。將地理信息系統技術推廣開來，并且通過專項培訓讓基層林業人員能夠熟練運用這一技術手段，代替人工完成森林內部調查、森林資源管理等各項工作，在減輕林業人員壓力的同時，促進了森林經營管理水平的提升。

一、森林資源管理中地理信息系統技術的應用優勢

1.工作流程。

以林場或縣為單位，通過把各種林業圖表和自然地理數據數字化進入計算機后，應用通用的GIS 平臺或采用組件開發技術，使林業資源信息的輸入、存儲、顯示、處理、查詢、分析和應用等功能得以實現，通過空間信息與屬性信息的結合，為林業生產的科學規劃及管理，林業資源屬性數據和空間數據的管理，以及相關信息發布和輔助決策的制定提供服務。

2.應用優勢。

地理信息系統技術與遙感技術相結合，利用遙感衛星可以全天候、高精度的獲取森林內部的各項信息。然后將獲取的數據信息，利用地面接收站，幾乎是同步的傳輸到地理信息系統中。利用大數據技術，完成數據的整理、分類、統計、計算，并輸出分析結果。整個過程可以在較短的時間內完成。相比于以往人工勘察、人工計算的模式，地理信息系統技術的運用，可以幫助林業人員實時的掌握森林內部信息，這就為下一步制定方案、采取措施，提供了有價值的參考。除了時效快以外，地理信息系統技術還能夠保證數據的全面與細致。遙感衛星可以完成高精度的數據采集，同時地理信息系統又可以進行二次調整，所得結果十分精確，為林業人員更加準確、全面的掌握森林信息，做出精準決策也有幫助。

二、地理信息系統技術在森林資源管理中的具體應用

1.在森林資源動態監管中的應用。

由于森林內部的資源狀況始終處于一個動態變化的過程，以人工為主開展森林資源調查的方式，所得信息具有明顯的滯后性。相比之下，運用地理信息系統技術，建立縣級森林資源連續清查數據庫系統，可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依據。這樣一來是保證了森林資源數據的全面性和豐富度；二來也能夠通過不斷的更新，保證數據具有較強的參考和利用價值。例如通過動態的獲取森林面積變化、蓄積量變化，為制定更加科學的營林計劃提供了數據支持。

2.在森林監測與防控中的應用。

（1）森林防火。

近年來，國內外重大森林火災的發生頻率有增加趨勢，森林防火工作的任務更加艱巨。特別是每到清明節等節假日，或是在春耕、秋收時節，面臨著較多的森林火災隱患。利用地理信息系統技術，進行森林火災的預防和監測，以及在火災發生后指導救援提供了積極幫助。例如，通過綜合氣候變化、樹木種類、林分結構、林木密度等各類數據信息，進行火災發生率的預測。根據該系統預測的森林火災指數，采取相應的防火準備。另外，開發"林火輔助決策系統"，在森林火災發生后，通過收集實時的林火信息，進行火點定位，輔助撲救決策，在控制火勢蔓延、降低火災損失等方面也有重要價值。

（2）森林病蟲害防治。

森林病蟲害由于具有傳播速度慢、危害面積大等特點，對森林資源造成的損失也十分嚴重。以往的森林資源管理中，由于無法精準的掌握害蟲集中爆發時間，容易錯過最佳的預防時機，總是等到病害、蟲害大規模爆發后再采取治理措施，不僅浪費了人力、財力，而且也造成了森林資源的損失。相比之下，在推廣使用地理信息系統技術后，則能夠采取生物監測手段和大數據分析技術，動態的掌握森林內部病害、蟲害的發生情況。這樣就可以在病害尚未進行大規模蔓延，害蟲尚未長成成蟲前，采取有效的應對措施，將森林病蟲害的損失后果降至最低。

3.在林業專題圖編制中的應用。

林業專題圖在生態規劃、珍惜樹種保護、水土流失檢測等各個方面發揮著重要參考價值。GIS 經過收集整理制圖信息，利用數字化手段，建立坐標投影和拓撲關系，建立圖形與屬性的關聯，最終完成多種林業專題圖的編制。它不僅可以為用戶輸出全要素森林資源信息圖，而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題圖（諸如林相圖、土壤圖、植被分布圖等）。成圖之后，每隔一段時間進行一次數據更新，保證林業專題圖的內容始終與森林內部實際情況保持高度一致。

4.在森林結構優化調整中的應用。

合理的森林結構無論是在提高森林生態穩定性還是發揮森林多重效益方面，都起到了促進效果。基于地理信息系統的森林結構優化，主要體現在以下幾點：其一是進行林種布局的優化，結合林區的地理條件，科學劃定防護林區、經濟林區、特種用途林區等。在不同的林區，對不同種類的林木采取差異化的管理措施，同時滿足森林資源的經濟效益和生態效益。其二是進行樹種結構的優化。樹木種類偏少，由于生態系統的單一性，有更高的概率發生火災或遭遇病蟲害。結合地理信息系統技術，在充分考慮地形地貌、水土地質等因素的基礎上，選擇更加豐富的樹種進行種植，提高樹種多樣性。

三、森林資源管理中地理信息系統技術的發展前景

森林資源管理的信息化是一個必然趨勢，而地理信息系統作為"3S"中的核心組成之一，隨著大數據、5G 等技術的成熟，將會在森林資源管理方面有著更為廣泛和成熟的運用。例如，目前國內一些規模較大的林區，已經開始運用微型傳感器等技術，更加全面的掌握森林內部的各類信息，包括空氣濕度、空氣溫度，生物分布密度等等。然后通過5G 網絡將獲取到的這些數據，同步傳輸給附近的管理辦公室，利用計算機上的GIS 軟件完成數據分析。此外，近年來無人機技術的發展，也成為進行林業資源信息采集的一種常用工具。只有獲取了足夠數量，且利用價值較高的數據信息，才能讓地理信息系統技術的應用優勢得到進一步的凸顯。

結語：地理信息系統已經成為森林資源管理中不可或缺的重要輔助工具，基層林業管理人員應當熟練掌握這一技術的操作方法，才能充分發揮其技術優勢，為森林結構調整、森林災害防控以及森林地圖編制等工提供必要的幫助。