地理信息系統在森林資源管理中的應用探究

趙元一

（東營天正不動產房地產資產評估測繪有限公司，山東 東營 257300）

前言

森林資源各項管理工作，長期以來均屬于林業及相關部門的重點工作內容，伴隨社會持續進步發展，各行業領域對森林資源實際開發利用層面需求持續增加，但因此項管理工作復雜性突出，對技術要求相對較高，若想更好地開發利用及保護管理森林資源，做好森林資源實際管理當中地理信息綜合系統應用情況的綜合分析，有著一定的現實意義和價值。

一、簡述地理信息系統

（一）基本概念

地理信息系統，其屬于空間信息現代化系統，以網絡、計算機相關技術為支撐，對于地球表層包含著大氣層在內空間當中地理分布相關信息數據實施智能化的收集整理及運算分析的數據系統。伴隨國內地理信息系統持續進步發展，其所涉及技術也逐步增多，現代化程度持續提升。森林資源實際管理當中，地理信息綜合系統實際應用成熟度也顯著提升，可圍繞森林資源實際管理當中空間性及地域性實施實時化、信息化及動態化監測，精度高、靈活度高，可實現信息數據高低壓整合優化及運用，對森林資源實際變化情況予以實時掌握[1]。

（二）優越性

一是，時效性。借助地理信息綜合系統，可實現全面實施森林資源具體分布情況實現動態化的采集，實際操作期間，技術員可經繪制地理信息數據，核對所獲取測繪信息數據，更為直觀地查看自身所需信息內容，實時化糾正處理數據信息所出現變化內容，為數據信息精準度提供保證，故可以說地理信息綜合系統實際應用期間有著突出的時效性這一項優勢；二是，高效性。借助地理信息綜合系統，可確保工作效率穩步提升，達到森林資源高水準的管理效果。地理信息綜合系統，它是以計算機科學技術網絡基礎，快速采集及處理相關森林資源數據信息，數據具備精準度和全面性，技術保障性強，工作量少，借助大數據所建立的信息數據庫，可全面細致的分析和處理地理信息數據，以極短時間將森林資源相關區域分布及動態變化情況的實時化分析完成，森林資源相關數據資源采集及管理工作的復雜程度得以簡化，實際的工作必然大幅度提升；三是，低偏差。地理信息綜合系統借助計算機基礎模型來處理相關數據信息，相比較人工計算手段，可有效防止數據偏差產生，雖難以控制到零偏差，但最終結果及質量卻可以保證，數據精度相對較高。

（三）關鍵性技術類型

一是，信息采集技術。借助地理信息綜合系統采集數據基本途徑是：有效結合聚酯薄膜的地圖及數據視線，經掃描后獲取到數字信息，借助全球化定位系統來確認坐標位置，將信息系統內部傳遞操作完成；借助遙感技術采集數據，實操期間，地理信息化系統平臺內部需配備現代化傳感儀器，如激光雷達、數字化掃描儀器、攝像機等等，借助這些現代化設備準確獲取相應地理信息；在地理信息整個系統內部，傳輸裝置及平臺裝置密切關聯，如結合航空裝置與衛星裝置，可通過航空裝置獲取圖片，借助三維技術采集數據，及時把數據傳輸至系統內部，以便于獲取最具真實可靠性測繪信息，并將其匯總至大數據庫內，便于實時化調用[2]；二是，空間分析科學技術。借助預處理信息數據，可實現數據計算及分析工作高效化實施，針對所描述空間物體實施空間定位，此項功能屬于地理信息綜合系統核心部分，包含著區域學、經濟學和心理學等，經空間分析后，可模擬及預測森林資源的空間分布動態變化過程；三是，低空航測科學技術。無人飛艇，是借助比空氣還輕的一種氣體為上升力，因飛行高度受限，比較適合低空航測。無人飛艇和其余飛行器內部結構有差異性存在，可攜帶著大量測量裝置實施測繪工作。無人飛艇內設自動航測的系統，有高清攝像系統功能，可滿足于畫面的清晰度相關要求，為所獲取信息精度和可靠性提供保證；四是，虛擬現實科學技術。虛擬現實科學技術，屬于地理信息綜合系統當中一項最具先進性的技術，借助虛擬模擬形式呈現空間三維，模擬人的聽覺、視覺及觸覺，準確判斷事物現狀，實際應用期間，需結合數據、三維地圖等來建設基礎模型。現階段，虛擬現實科學技術被逐步應用至相關領域應急演練方面，高仿真性模擬虛擬的情境，將應急演練實訓投入減少，可以把救援者實際所處位置有效標志于虛擬的情境當中，為救援方案的制定提供指導。

二、有效應用情況

（一）在結構調整層面

一是，在樹種結構層面。地理信息綜合系統內含高頻影像系統功能，可對樹種植被具體生長情況、種類不同樹木實際分布區域、地表地貌具體分布情況等予以科學分辨，最終通過3D 圖像予以展示，協助森林資源相關管理者對地質地貌相關分布信息予以實時掌握。整合影像資料及相關數據資源，科學評價森林樹種具體分布，為森林結構科學優化奠定基礎[3]；二是，在年齡結構層面。借助地理信息綜合系統，結合森林當中各種樹種或植被立地、生長相關信息，估算分析今后發展生態效益。借助地理信息綜合系統當中分析功能，實施林木實際年齡結構有效分析，為后期管理工作有效實施提供數據基礎，對林木實際齡組結構予以科學調整，確保科學育林這一目的得以實現，增強林地整體生產能力；三是，在林種結構層面。借助地理信息綜合系統，科學調整林種現有結構，系統化分析林地內部緩沖的防護林具體結構情況，確立自然保護區相應保護機制及防火隔離區防火機制，將防護林區實際有效確定下來。結合林地資源具體分布情況以及其經濟效能，對林地布局的科學合理性予以判斷分析。

（二）在經營管理層面

為防止亂砍濫伐，借助地理信息綜合系統對森林林區整體年齡結構予以充分了解，科學規劃年齡較老一些樹木，予以逐步砍伐，謹防盲目砍伐；定期實施植樹造林，需將植樹造林詳細計劃制定出來，因地制宜選定選樹木物種，需結合森林資源具體情況，確保封山育林相關計劃定期執行，封山育林期間，積極宣傳及現場巡查，借助地理信息系統當中無人機實施航測工作；日常強化管理，謹防偷盜者潛入至森林區域砍伐樹木[4]。借助物聯網傳感裝置及無人機相關設施設備及其配套軟件，有效保護區域范圍內的森林資源，實行全天候24h 的自動化監控，險情一旦出現及時引發警報，系統也能及時拍攝到相關影像，便于后期取證，高效落實森林資源整體經營管理具體工作。

（三）在動態監測層面

借助地理信息系統，有效監控森林當中動態資源，通過衛星、傳感裝置、無人機相關設施設備，實施森林信息有效采集操作。針對部分大型山區，因群山眾多，整體上地勢十分險要，區域范圍內森林覆蓋率大，人工實地開展統計工作往往工作量大，危險系數高。故地理信息系統之下，可通過無人機還有衛星實施有效監測操作，以多種方式科學統計分析現有的森林資源，為管理者提供更為精準性的動態化監測信息數據參考。

（四）在防火管理層面

地理信息綜合系統是以地理空間、計算機系統網絡技術為基礎，并配合決策支持、GPS、遙感、低空航測、虛擬現實各項技術，有效運用至對森林火災實施監測層面，便于對實際情況予以及時了解、掌握，對火災大小情況及其所造成影響予以估測，全程控制消防活動，對森林防火層面管理技術予以綜合改進、優化。以地理信息綜合系統為基礎，信息依據更具精準可靠，尤其通過地理信息綜合系統當中最具先進性的虛擬現實科學運用，能夠更好地落實應急森林防火演練實訓，高仿真性模擬虛擬的森林火災及防火處理情境，便于對防火預警各項措施加以優化、完善，不僅可對森林防火各項管理工作可起到良好輔助作用，且對火災救援相關方案的制定優化可起到一定指導作用[5]。

（五）在改進管理資源信息層面

改進管理資源信息，側重于對森林資源的管理調查及查詢結果、統計調查、統計數據及專題圖編制等層面研究及存儲管理，亦或者是把森林資源各項信息統計報告相應森林系統及其余相關部門等一項工作。以調查結果為基本的評價基礎，結合森林資源各項數據，完成對于森林資源各項信息的細致分析及研究，確保結果更具可靠真實性。分析資源信息，對政策研究及資源監測均較為有利，更便于改進管理現有的森林資源。

（六）在數據信息庫層面

以地理信息綜合系統為基礎，借助數字化儀器把圖形全部錄入至系統內部，以關鍵詞段連接好，將森林資源相關信息數據庫有效構建起來。先確定待輸入的圖形范圍，將圖廓4 個點確下來，數字儀器板面固定，輸入圖形。固定于數字儀器板面上地塊圖、地形圖、遙感衛星的影像圖、森林資源利用總體現狀圖，均借助數字儀器鼠標予以輸入系統內部，借助地理信息綜合系統當中的圖形輸入系統功能，圍繞所輸入圖形實施編輯、修改、圖形拼接、幾何變換、生成拓撲結構各項操作。底層放置遙感衛星的影像圖，對森林資源利用的現狀圖實際準確性實施校核。以區域內部森林字眼利用總體現狀圖為底圖地塊單元，而地塊號用作圖形及屬性的數據庫相互關聯關鍵字段。針對森林資源相關規劃信息數據，通過構建ArcCatalog 地理信息的數據庫，結合需要，在該數據庫內部將所需要素的數據庫確立起來。綜合規劃當中，將分圖層化顯示所需處理數據，結合衛星最新影像圖，實施森林資源的利用現狀圖、地形圖的對比分析，并與現場實地勘測調查的情況相結合，修正森林資源的規劃利用現狀圖及其地形圖，確保獲取更具準確性森林資源綜合信息數據，并予以永久存儲至信息數據庫內。

（七）在綠化發展層面

在地理信息綜合系統之下，可對特定的森林區域實施綜合數據的科學采集，對森林資源總體結及其生長情況予以有效分析，重點發展最適宜當地山區相應樹種。現階段需選定生長發育良好狀況、速度快且有著高經濟效益、強生態功能相關樹種，經地理信息綜合系統之下無人機相關航測技術，實施土壤、坡度位置及其方向、溫濕度相關信息數據的有效采集等信息，結合地理特征，對地形予以合理劃分。結合地形不同特點，合理選定類型不同種植樹種及其種植結構，實現森林綠化大規模的發展，將生態保護區有效建立起來。

三、結語

綜上所述，地理信息綜合系統應用優勢較為突出，時效性、低偏差等優勢，現階段其所包含科學技術逐步增多，實際應用的成熟度也得以提升，如信息采集、低空航測、空間分析、虛擬現實等各項技術均可被應用至森林資源實際管理當中，用于結構調整、經營管理、動態監測、防火管理、改進管理資源信息、數據信息庫、綠化發展等各個層面效果均相對突出，對森林資源綜合管理工作的高效落實可起到強大的輔助作用。