基于ArcGIS的森林資源動態監測工具開發

代勁松 何偉平 宋盛

摘要 森林資源數據管理是林業部門工作的核心內容，開展森林資源動態監測不但可以讓林業工作者及時了解本地區的森林資源狀況，而且能夠為科學合理地制定林業發展方針政策提供準確的數據支持。該研究以ArcGIS軟件為平臺，以浙江省龍泉市森林資源年度監測為例，采用C#及Python計算機程序語言，開發了一套森林資源動態監測工具，主要功能包括數據庫屬性字段管理、主要林分調查因子計算及更新、屬性因子代碼轉換、小班編號、屬性因子復制、邏輯檢查。結果表明：基于GIS軟件平臺的擴展工具開發，可以為林業部門開展森林資源動態監測提供有效的解決方案，在提高林業工作者生產效率的同時，也能夠確保更新數據的質量。

關鍵詞 森林資源;動態監測;GIS開發;ArcGIS插件;龍泉市

中圖分類號 TP79文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）15-0106-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.030

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract Forest resources data management is the key responsibility for the forestry departments， the forest resources dynamic monitoring can not only help forest workers to understand the status of forest resources in the region in time， but also provide accurate data supporting for making scientific and reasonable policies of forestry developing. We took the annual monitoring of forest resources in Longquan City of Zhejiang Province as an example， the tools have been developed for forest resources dynamic monitoring based on ArcGIS software platform， these tools have been programmed using C# and Python including these functions， database attribute fields management， the calculation and updating of major stand factors， codes conversion， subcompartment numbering， attribute factors coping， logical checking. The results indicated that it would be an effective solution for carrying out forest resources dynamic monitoring of forestry departments by customizing tools based on GIS software platform. As a result， the productivity of the forestry workers and the quality of updated data could be improved.

Key words Forest resources;Dynamic monitoring;GIS development;ArcGIS addin;Longquan City

基金項目 2018年龍泉市森林資源年度監測數據更新項目（181062-1）。

作者簡介 代勁松（1985—），男，重慶人，工程師，博士，從事森林資源監測及GIS和RS在林業上的應用研究。

收稿日期 2019-03-11

森林資源作為地球上最重要的資源之一，在穩定全球碳平衡及緩解氣候變暖方面扮演著至關重要的作用，然而，隨著土地利用開發、環境破壞及人口增加，全球森林資源正在逐漸減少[1-2]。長期以來，我國各級林業部門投入了大量的人力及財力開展造林、森林保護及森林撫育等工作[3]，取得了明顯的成果，森林資源逐年增加，森林覆蓋率從1973—1976年的12.80%增加到2009—2013年的21.63%[4]。通過MODIS的遙感數據（2000—2017年）研究表明，我國用全球6.6%的植被面積，實現了全球25%的葉面積凈增長，其中森林的貢獻占42%[5]，然而當前我國森林質量仍然有待提高，森林單位面積蓄積量僅為世界平均水平的69%[4]。森林資源處于長期不斷變化當中，積極開展森林資源動態監測，及時準確地掌握森林資源狀況，可以為更加科學合理地制定相關林業方針政策提供數據支撐。

浙江省近年來在森林資源動態監測方面開展了大量的工作，其整個監測體系分為省、市、縣3級，其中，省市級采用樣地抽樣的方式，而縣級監測以二類小班區劃為基礎，結合每年度的林業生產經營檔案、兩期遙感判讀變化圖斑與現地核實的方式逐年更新變化小班[6]。縣級森林資源年度監測在經過幾年試點后，從2018年開始在87個縣（區、縣級市）全面開展，需要進行大量的變化小班區劃及屬性因子更新工作，然而ArcGIS軟件作為目前基層林業工作者管理數據應用較為廣泛的軟件之一，缺乏一套專門針對縣級森林資源年度監測的數據更新工具[7]。借助ArcGIS強大的工具擴展能力，開發專為縣級森林資源年度監測服務的擴展工具具有重要的意義。

3 討論與結論

獨立的森林資源管理系統開發分為C/S和B/S這2種不同的架構方式，以基于開源[9，13]或商業GIS組件[14-18]的二次開發為主，C/S架構系統能夠充分利用本地計算機的性能，數據更新的效率較高，開發難度及成本也相對較低;B/S架構系統可以不依賴于具體的操作系統，數據的處理壓力均由服務器端來承擔，對客戶端的系統要求相對較低，但是當需要對數據進行頻繁修改時，受到網絡及服務器配置的影響，系統效率相對較低。獨立森林資源管理系統的開發周期一般比較長，難以應對需求多變的應用場景，而基于現有的GIS軟件平臺進行功能開發不僅可以利用軟件原有的強大功能，還能夠快速地定制出所需的功能模塊[19]。

該研究以ArcGIS軟件為平臺，利用C#和Python為其開發了森林資源動態監測擴展工具，包括數據的屬性字段管理、主要林分因子的計算及更新、浙江省森林資源年度更新與國家林業和草原局林地變更之間的代碼轉換、小班屬性因子復制、小班編號、小班邏輯檢查。最后以浙江省龍泉市2017年度森林資源年度監測為例，對整個工具進行了應用測試，結果表明基于ArcGIS軟件的森林資源動態監測工具開發是一個可行的解決方案，可以大大提高基層林業工作者的數據更新效率，提高最終成果的質量。

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