基于GIS的林業信息系統在林業管理中的應用研究

李 惠

（太原市國土資源勘測有限公司，山西 太原 030006）

0.引言

近些年來隨著信息技術日新月異的發展，地理信息系統技術的實力也不斷提升，在輔助各行各業的精細化管理當中承擔了越來越重要的角色。地理信息系統是為處理地理環境中大量復雜數據而生的技術，它的優勢就在于發掘“大數據”和空間信息分析。地理信息系統是一種特定而又十分重要的空間信息系統，它是以采集、存儲、管理、分析和描述整個或部分地球空間與地理分布有關數據的空間信息系統，是數字制圖技術和數據庫技術的結合，通過對空間數據的有效管理，研究各種空間實體以及它們的相互關系[1]。

在以往的林業管理工作中，自然界中的森林實際情況非常復雜，導致管理方面不精細、實施方面效率低的現象時有發生。而將地理信息系統引入日常林業管理工作中，能夠充分發揮技術優勢，提升工作效率，實現事半功倍的效果。

但是，地理信息系統技術在林業管理工作當中的應用還處于初級階段，很多使用場景還設計得不完善，因此在日常工作中，技術人員需要熟悉林業管理的工作需求和技術流程，充分發掘地理信息系統技術的優勢，在實踐中不斷修改和優化，以滿足管理精細化的要求。

1.技術優勢

將地理信息系統應用于林業管理中，也就是基于GIS的林業管理信息系統，相對于常規的信息系統，存在明顯的技術優勢[2]。尤其是以下三點功能特性，使得基于GIS的林業管理信息系統可以在林業精細化管理工作當中起到更廣泛的作用。

1.1 空間查詢分析

基于GIS的林業管理信息系統集成了地理信息系統強大的空間查詢分析能力，可以將空間信息和屬性表信息通過地理信息數據庫有機關聯起來。操作人員可以通過系統地圖窗口中矢量地圖點選林業圖斑來查詢統計資料，同時也可以打開數據庫表單，從數據報表中的屬性信息反向定位圖斑所在的具體位置。這樣在林業精細化管理當中，實現了管理信息的精準定位和數據查詢轉換工作。

1.2 興趣點標注

林業管理信息系統可以生成與原地圖數據和林業數據相互關聯，又不會產生干擾的興趣點標注數據。在標注層中，操作人員可以按需對林業圖版和地圖位置進行符合林業制圖標準的標繪，同時標注出來的興趣點不僅能夠存儲到數據庫中形成新的林業調查數據，而且可以根據實際工作需求進行整飾和繪圖，進一步展示信息豐富的林業管理工作用圖。

1.3 輸出方式豐富

林業管理信息系統能夠吸收傳統林業手工繪圖的優勢，并利用自身強大的計算機地圖制圖能力和空間數據整合能力，使得林業管理信息更好地實現數字化。一方面，它能夠將屬性信息生成更加直觀的可視化動態數據圖表，將冰冷的表單變得鮮活起來；另一方面，基于豐富的空間地圖數據，能夠直接將林業數據和空間信息疊加出圖。這些專題業務地圖和動態圖表數據，可以更加直觀地反映出林業分布信息，有利于領導以此制定決策，提高管理工作的效率；同時更加便于管理信息的歸檔，以及后期的分類儲存和搜索查詢，為后期的管理工作提供了極大便利。

2.林業管理信息系統的具體應用

2.1 林業野外調查

隨著移動互聯網技術的發展，地理信息系統移動化趨勢發展迅速，林業管理信息系統實現了由計算機操作向手機平板端的遷移。在手持終端上連接林業管理信息系統，就實現了林業野外調查工作的動態管理。以往的工作方式中，林業野外調查人員在開展工作時，需要攜帶紙質地圖和衛星遙感影像圖，外業使用紙筆記錄調查數據的同時，還得借助指南針、GPS、望遠鏡和比對手冊進行調查工作。這樣的工作方式需要消耗大量的人力、物力、財力，工作時間長，效率低下，工作條件簡陋，環境危險，而且人工工作量大導致容易操作失誤產生調查錯誤。

現在在移動終端上安裝林業管理信息系統，就能極大地改變傳統工作方式的弊端。在野外工作時利用移動端的導航定位能力，隨時確定自己所在的位置，將調查數據隨時輸入系統，拍照上傳后臺智能比對，將原來的復雜外業工作流程簡化，提高效率。同時計算機端與移動終端相互結合，數據及時傳輸更新，將內外業工作結合得更加緊密。

在實際工作中，外業人員只需要攜帶一部安裝了林業管理信息系統的手機，就能方便快捷地開展野外工作，輕松采集林業野外調查數據，自動傳輸至內業工作計算機，進一步對采集的數據進行打包整理，統計分類，形成調查報告。

2.2 內業數據管理

林業管理信息系統在管理內業的工作中，能夠為精細化處理內業數據提供有力的技術支撐。系統的應用優勢主要表現在專題數據制圖和出圖、屬性數據和空間數據關聯，以及輔助業務領域劃分等3個方面。

傳統的林業專題圖制圖工作，首先需要收集任務區域的基本比例尺地形圖數據，在此基礎上進行全面細致的林業資源調查，然后收集該區域的林業檔案資料，將調查數據和檔案數據進行關聯整理，對數據去舊取新，在此基礎上進一步進行林業專題圖的繪制工作。過去這樣的工作方式，消耗大量的人力、物力、財力，繪圖用時較長，更新效率低下，無法保證專題圖的長期有效。

地理信息系統的制圖能力強大，數據整合的功能也比較完善[3]。林業管理信息系統使得內業制圖工作過程變得十分簡化：利用林業信息和地形圖的數字化處理，構建森林圖斑和空間屬性之間的拓撲關系，進一步按照制圖標準整飾圖面，從而得到專業的林業資源專題圖。同時關聯林業屬性數據庫，更能在此基礎上將生態區位、森林覆蓋、水土環境和林種分布等信息全部整合在一起，生成內容豐富的林業資源管理用圖。

林業管理信息系統，能夠廣泛整合多源的森林空間信息和屬性信息，以此為基礎進行空間分析，進一步通過各種關聯關系進行索引和疊加，構成林業資源信息網狀圖譜，為林業資源精細化管理提供科學的依據。

在林業資源管理和開發的過程中，林業工作會出現越來越多的細分領域，如，林業的病蟲害防治、資源開發利用、森林防火防災和退耕還林還草等工作。在林業管理信息系統中，可以對這些業務領域按照相關標準規范進行詳細劃分，并進一步開發建設子系統或功能模塊，在具體的業務工作流程中進行有效的規范管理，從而提高細分業務工作的流程化與標準化。

2.3 數據互聯共享

WebGIS（網絡地理信息系統）是指工作在網絡上的地理信息系統。是傳統的地理信息系統在網絡上的延伸和發展，它可以實現空間數據的檢索、查詢、制圖輸出、編輯等基本功能，同時也是在網絡上地理信息發布、共享和交流協作的基礎[4]。

林業管理信息系統能夠利用WebGIS產生技術創新，通過網絡地理信息系統的技術優勢，實現林業資源各類型數據的互聯共享。以往的信息系統數據格式難以統一，數據整合疊加時存在較大的困難。林業管理信息系統能夠構建統一的標準接口，以空間位置信息為基準，打破各類信息系統中的數據整合邊界，實現多源數據的聯通交互。對于林業資源來說，坐標也就是空間位置是相對穩定的，以坐標信息和空間位置編碼為基準，就能實現數據資料和業務信息流的交互傳遞，構建出林業精細化管理的空間信息網絡。

2.4 促進林業管理現代化

使用林業管理信息系統時，工作人員不僅需要全面收集森林資源的信息資料，將資料數字化后統一入庫，做好數據的存儲工作，還得關注相關數據的標準化和規范化，形成標準統一的數據接口，為數據資源共享提供便利，構建高標準的林業信息互聯共享機制。現代科技的發展，使得網絡信息技術與地理信息系統產生技術融合，相比于傳統的應用場景單一的辦公信息系統技術，以現代WebGIS為首的地理信息系統行業新業態的特點更加鮮明，動態交互、實時鏈接，實現了不同終端與系統主題資源的互聯互通。隨時隨地用計算機或者移動終端登錄系統就能保證林業管理工作的順利進行。

3.系統設計

3.1 需求分析

林業管理信息系統應用于林業，就要求對該系統進行針對性的設計。經分析可知，林業管理工作需要滿足以下幾點要求：要有全面而強大的地理信息數據庫，數據庫中要有地理空間數據、生態環境數據、動植物分布數據；林業信息的屬性表單和圖斑要能夠實時動態更新。

3.2 數據建庫

林業管理信息系統的數據庫包括業務檔案數據庫和空間信息數據庫兩大部分。

業務檔案數據庫是林業管理工作能夠在系統中實現的基礎，其中需要包括林業資源數據庫、土壤水系數據庫、動植物多樣性分布數據庫、生態環境數據庫以及歷史檔案數據庫。林業資源數據庫主要用來進行林業資源的資產管理記錄，包括森林的位置、覆蓋面積、林種以及利用方式等。土壤水系數據庫主要用來記錄森林所處位置的水源覆蓋信息和土壤土質信息，水土流失情況和保養恢復情況也要記錄其中。動植物多樣性分布數據庫主要用來記錄林區中的動植物基本信息、物種分布、動植物保護情況等數據。生態環境數據庫記錄林區所處地區的自然生態和環境保護情況。歷史檔案數據庫主要將歷史檔案數據進行數字化后錄入，用于林業資源發生變化時進行對比分析。

空間信息數據庫包括了地形數據和遙感影像數據，以及其他行業相關專題數據，例如，地形圖、遙感影像圖、導航電子地圖、行政區劃圖等。其中衛星遙感影像圖作為最直觀的地圖數據，具有更新快、信息真實的特點，作為林業管理信息系統的工作底圖來參照使用。

3.3 系統架構

系統的整體架構分為數據查詢展示模塊、調查數據編輯模塊、管理監控模塊和應用示范子系統模塊4部分。數據查詢展示模塊面向林場管理者，用來對森林資源數據進行分析匯總；調查數據編輯模塊面向林業資源調查的工作人員使用，以滿足外業調查和內業處理工作的需求；管理監控模塊面向信息系統指揮部的領導，用來進行林場的日常管理和處置突發情況；應用示范子系統模塊用于與新增業務信息系統進行對接關聯。

4.結束語

林業管理信息系統是我國經濟社會飛速發展的先進科學技術成果，能夠在林業管理精細化進程中起到關鍵的技術支撐作用。但是，此類系統在實際工作中的應用還處于初級階段，很多使用場景還設計得不完善，因此在日常工作中，技術人員需要熟悉林業管理的工作需求和技術流程，充分發掘地理信息系統技術的優勢，在實踐中不斷修改和優化，逐步設計開發出更多急需的功能，以滿足林業資源管理精細化、智能化、現代化的要求。