林业作业GIS技术运用

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1gis技术背景

GIS技术以地理空间为基础，采用地理模型分析方法，实施提供多种空间和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统，即在计算机软件和硬件的支持下，以一定的格式进行输人、存贮、检索、显示和综合分析应用的技术系统。GIS技术不仅可以有效地管理具有空间属性的各种林业资源信息，对林业资源管理和实践模式进行快速和重复分析，便于科学决策、标准评价，而且，可以有效地对一定时期内的资源环境状况及生产活动变化进行动态监测和对比分析，也可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，提高工作效率。地理信息系统(GIS)作为支持空间定位信息数字化获取、管理和应用的技术体系，随着计算机技术、空间技术和现代信息基础设施的飞速发展，在全国行业信息化进程中的重要性与日俱增。特别是当今“数字地球”概念的提出，使得人们对GIS的重要性有了更深的了解。自2O世纪9O年代以来，地理信息系统在全球得到了空前迅速的发展，广泛应用于各个领域．产生了巨大的经济和社会效益。随着林业信息化建设前进的步伐，GIS技术在林业工作中被广泛应用，并发挥着极其重要的作用，而且有着巨大的发展潜力。

2GIS在内蒙古自治区林业工作中应用的必要性

内蒙古自治区土地总面积为118．3万km。，森林覆盖率达20．O9／6。森林资源分布地域广，反映资源现状的信息量大，基础数据格式多样，其问包含着与林业生产息息相关的各种数据，如林地使用状况、植被分布特征、社会经济等许多因子，这些数据既有空间数据又有属性数据，利用传统方法还不能及时对这些数据进行综合分析。随着社会经济的迅速发展，森林资源的开发、利用和保护需要适时跟上经济发展的步伐，掌握资源动态变化，及时做出管理决策就显得非常重要。通常的森林资源监测，从资源调查到数据分析、制定经营方案，耗时长，往往造成经营方案和现实生产经营活动脱节，这种滞后的现象势必影响森林资源管理工作。在全区林业生产工作中，如造林设计、抚育设计、伐区设计、森林防火、病虫害监测以及各种林业工程设计中，常常需要投人大量的人力、物力和财力。而利用G1S技术，既可提高工作效率，又能提高设计质量，体现出巨大优势，具体表现在如下几个方面。

2．1林业生产经营管理更趋科学化

将空间数据作为不可缺少的因素与属性数据进行综合分析，改变单一属性数据分析的缺陷。使制作的决策方案更加合理。对林业森林资源的空间属性数据进行动态管理，一旦资源发生变更，即刻对资源数据进行更新，从而准确掌握资源的状况，做出有效的决策。制作与生长模型、决策模型等有关的专题地图提供形象化的决策分析方案，为经营方案准确有效的实施奠定基础。

2．2林业生产工作更具效率化

绘制一个乡镇的地形林相图，手工绘制至少需要一个月时间．而利用GIS技术只需3d左右即可完成，提高工效]0倍以上，并节省制图费用；G1S技术还可适时查询资源数据或进行资源统计；在外业调查中通过GPS定位得到的数据，输入GIS，则可对原有数据进行修正、核实，进行动态更新。综上所述，在林业工作中应用GIS技术能够在大量的设计、统计、分析活动中提高工作效率，减少人力、财力和物力的投人，它体现出来的科学性和优异性是显而易见的，因此，在内蒙古自治区的林业工作中应用GIS技术是必要的，也是可行的。

3GIS在全区林业工作中的应用范围

GIS借助其数据库和数据管理功能，可以方便地在空间、属性数据的基础上建立生长、预测、经营、决策模型，制定出经营决策方案供决策者参考。GIS在林业上的应用过程大致可分为三个阶段。①作为森林调查、数据管理的工具。主要特点是建立地理信息库，利用GIS绘制森林分布图及生成报表。GIS的应用主要限于制图和数据查询。②作为资源分析的工具。已不再限于制图和简单查询，而是以图形及数据的重新处理等分析工作为特征，用于各种目标的分析和推导出新的信息。③作为森林经营管理的工具。主要在于建立各种模型和拟定经营方案等，直接用于决策过程。GIS技术在我国林业上的应用还基本处于第一或第二个阶段。随着内蒙古自治区林业信息化建设的不断深入，GIS技术在内蒙古自治区林业工作中的应用将主要体现在以下方面。

3．1基础数据库的建立

3．1．1基础地图的整理和空间数据的建立

森林经营地图包括林业区划图、造林规划图、资源预测图、森林火险等级分布图、调查样地分布图、树木种源规划图、森林资源评价图、自然保护区规划图、森林公园规划图、环境保护规划图、土地利用图等。森林经营地图中的信息主要是通过资源、地理、社会经济等有关地图进行综合处理获得，也可根据生长预测模型进行属性数据分析以及空间、属性数据的相关分析进行设计和制作。

3．1．2属性数据库的建立

森林资源二类调查数据目前在我国大都采用关系数据库每个小班调查卡片为数据库中的一个记录，经输入、检查、修改，建成小班调查因子数据库和样地调查数据库。数据库中每个记录的每个数据项(字段)对应一项调查因为实现属性库与图形库的联结．在小班数据库中增加一个关键字数据项IIj字段，文件以乡(镇)或林场为单位．文件名以乡(镇)或林场名称命名。

3．2资源动态变化监测

3．2．1林业用地利用变化监测

林业土地变化包括林地类型和林地面积两方面。在管理数据库中这种变化只能从数量上反映出来，缺乏直观的空间数据反映。G1S方法弥补了这一不足，它借助于地面调查或遥感影像数据，实现了地籍管理，将资源变化情况落实到山头地块，并利用强大的空间分析功能，可及时对森林资源时空序列、空间分布规律和动态变化过程作出反映，为科学地监测林地资源的变化、林地增减原因、掌握征占林地的用途和林地资源消长提供了依据。

3．2．2林分变化监测

林分因子包括林种、树种、郁闭度、蓄积、龄级等。林分因子是衡量和评价林地状况的重要指标，是制定林业生产方针政策、林业规划设计的重要依据。林分变化受自然、经济社会和林业政策影响。通过GIS监测，了解和掌握林分变化，可及时进行林业生产方针政策调整，促进林业生产健康稳定地发展

4应用GlS技术中的主要问题

数据来源与数据质量难以保证(数据来源广泛，但数据质量不高)，而且由于仪器设备以及人力物力的限制，许多数据难以获取。现有数据往往由于数据来源不一、数据格式各异、年代不同等原因造成土地资源与生态环境数据质量难以保证，特别是数据格式不一，使各地区的数据难以共享，严重影响了GIS的应用。同时，地理信息系统最基本特点是每个数据项都有空间坐标，而传统的人工采集与野外调查数据空间定位能力差，并且往往以点代面，不可避免地带来了各种误差。因此，数据来源与数据精度一直是GIS技术真正解决资源与环境问题的一-一个“瓶颈”。标准规范不统～一、数据共享程度低。由于资源环境管理的专业性比较强，在相应GIS建立的过程中，技术标准、数据交换标准、元数据标准等方面存在着很大的差别，使不同的信息系统之问难以共享。

5GlS发展趋势与建议

GIS在资源环境领域的应用方兴未艾，从技术、地理信息、经济社会的需求等方面分析．在该领域有以下趋势及建议：结合国家及自治区林业信息化建设工作，以电子政务相关工程为基础。推动GIS在森林资源管理中的推广应用。信息化建设已成为我国各级政府及企业的重要任务，GlS在以资源、能力、生产、资金等空间综合配置、优化组合为目的的信息化建设中，可以发挥其应有的作用；结合内蒙古自治区各林业工程的实施，推动GIS技术在内蒙古自治区的应用；GIS应用向专业化方向发展．功能由通用管理功能转向资源评估、监督、跟踪分析等专业功能。随着经济社会的发展，经济社会与林业资源之间的各方面的矛盾及问题逐渐暴露出来，这些问题在时间和空间上具有诸多的关联性，分析这些问题、提出合理的解决方案建议，需要功能更专业化的GIS软件系统支持；积极利用3S技术集成应用，全球定位系统、遥感技术与GIS的集成应用已成为GIS软件发展的趋势之～，而这种应用的发展是在应用推动的基础上建立的，充分应用集成化的GIS将成为森林资源管理的发展方向；进行专业应用系统开发建设，结合内蒙古自治区林业工作的需求，开发专业化的GIS，如针对性地开发生态保护区、生态功能区、生物资源等领域的专业性GIS软件与管理系统；制订统一的标准体系，实现各应用系统数据共享和兼容；加大投入．强化对相关林业工作人员的(IS专业知识和技能培训。