地理信息系統(tǒng)在森林資源管理與監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用研究

周芳名 馬金鳳

摘 要：當(dāng)前對(duì)我國(guó)的森林資源進(jìn)行科學(xué)有效的規(guī)劃、管理、監(jiān)測(cè)、保護(hù)是我國(guó)林業(yè)發(fā)展的必然要求，對(duì)于我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)也能夠起到強(qiáng)大的助推作用。在相關(guān)工作的開展中，GIS技術(shù)的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，并在我國(guó)森林資源管理監(jiān)測(cè)相關(guān)工作中表現(xiàn)出了良好的運(yùn)用效果。本文對(duì)GIS技術(shù)與森林資源管理的關(guān)系以及其動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用進(jìn)行了研究和討論，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：森林資源;地理信息系統(tǒng);管理;監(jiān)測(cè)

引 言

森林資源是我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，加強(qiáng)對(duì)森林資源的規(guī)劃、管理和監(jiān)測(cè)是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)以及林業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)地區(qū)、空間的地理信息收集、儲(chǔ)存、分類，建立起地理環(huán)境信息庫(kù)并加以分析利用的一種技術(shù)。該技術(shù)在我國(guó)新時(shí)期的森林資源管理監(jiān)測(cè)中起到了良好的運(yùn)用效果，地理信息系統(tǒng)在森林資源管理工作中的實(shí)際應(yīng)用主要是將各類林業(yè)信息利用坐標(biāo)連接以及利用地圖顯示[1]。本文對(duì)GIS技術(shù)與森林資源管理的關(guān)系以及其動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用進(jìn)行了研究和討論。

1. GIS技術(shù)的重要性

森林資源管理、監(jiān)測(cè)工作的有效開展的基礎(chǔ)是對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的有效收集和處理。由于森林資源所涉及的方面較廣，因此其數(shù)據(jù)類型也較為復(fù)雜，如基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，森林林分構(gòu)成、小班數(shù)據(jù)、森林覆蓋率、林種、經(jīng)營(yíng)管理資料等;還有圖形數(shù)據(jù)，包括地形圖，林相圖等;其他數(shù)據(jù)，包括GPS數(shù)據(jù)和衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)等[2]。這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)給相關(guān)工作的開展帶來(lái)了不少的困難，如何有效的提高森林資源管理效率和質(zhì)量是一個(gè)重要的問題。

GIS技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)林區(qū)的地理信息、地理特色以及各類資源、設(shè)施的位置進(jìn)行清晰的展現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上同步進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，為管理人員提供信息查詢統(tǒng)計(jì)和空間分析功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)林區(qū)空間位置和屬性信息的一體化管理。GIS技術(shù)的運(yùn)用大大提高了傳統(tǒng)森林資源管理工作的效率，優(yōu)化了工作流程，降低管理成本，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林資源大數(shù)據(jù)的有效、全面的監(jiān)控，管理人員能夠更好的掌握林區(qū)現(xiàn)狀和變化情況，進(jìn)而使相關(guān)的規(guī)劃、管理、保護(hù)工作的精準(zhǔn)度和水平得到提高，有利于推動(dòng)林區(qū)森林資源的可持續(xù)發(fā)展。

2. GIS技術(shù)與森林資源管理的關(guān)系

2.1 GIS在森林資源檔案管理中的運(yùn)用。隨著森林資源開發(fā)利用與人類生存環(huán)境之間的矛盾日益突出，GIS在林業(yè)系統(tǒng)中的研究和應(yīng)用越來(lái)越廣泛[3]。傳統(tǒng)的森林資源檔案工作往往只能夠?qū)ι仲Y源的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，很難將數(shù)據(jù)與空間位置進(jìn)行結(jié)合，數(shù)據(jù)可視化的程度較低。而GIS技術(shù)在相關(guān)工作中的運(yùn)用能夠有效的解決這一問題，其通過提供森林資源屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的雙向查詢，可以更加精細(xì)、詳細(xì)的獲取符合查詢條件的林班數(shù)據(jù)，并以地形圖、統(tǒng)計(jì)圖多種形式進(jìn)行呈現(xiàn)。此外，GIS系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)森林資源檔案中相關(guān)數(shù)據(jù)的同步更新，進(jìn)一步加強(qiáng)圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的匹配程度，節(jié)約傳統(tǒng)的實(shí)地測(cè)繪、調(diào)查工作所消耗的人力物力。

2.2 GIS在森林采伐限額管理中的運(yùn)用。在GIS技術(shù)的運(yùn)用下，相關(guān)管理部門可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各地、各林場(chǎng)、林班、小班的森林資源進(jìn)行整體掌握，從而根據(jù)實(shí)際情況對(duì)森林采伐指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行以小班為單位的小范圍、精準(zhǔn)化的動(dòng)態(tài)采伐限額管理。

2.3 GIS在森林結(jié)構(gòu)調(diào)整中的運(yùn)用。通過運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)林區(qū)地理、森林結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)林種、樹種、森林年齡結(jié)構(gòu)等方面的有效調(diào)整，例如，通過對(duì)林區(qū)緩沖區(qū)進(jìn)行分析，可以作為制定和審核林業(yè)政策的科學(xué)依據(jù)[4]，如根據(jù)自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)需求將這一部分區(qū)域的林種根據(jù)實(shí)際情況規(guī)劃為河岸防護(hù)林、自然保護(hù)區(qū)、防火隔離帶等;通過對(duì)林區(qū)地形地貌、土壤、植被、林分等相關(guān)數(shù)據(jù)和空間分布進(jìn)行分析并建立三維模型，根據(jù)立地類型評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)該區(qū)域樹種、齡組等進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)適地適樹的原則，有效提高林地生產(chǎn)力。

2.4 GIS在天然林保護(hù)中的運(yùn)用。GIS技術(shù)可以對(duì)當(dāng)前林區(qū)中的天然林資源進(jìn)行全面、有效的掌握，并分析其總體狀況和動(dòng)態(tài)變化情況，進(jìn)而為天然林保護(hù)工程提供相關(guān)的決策依據(jù)，合理進(jìn)行林區(qū)規(guī)劃，精細(xì)化分配天然林林種、樹種、郁閉度、生物量等特征，增強(qiáng)天然林保護(hù)工作的科學(xué)性、有效性。

2.5 GIS在森林經(jīng)營(yíng)規(guī)劃設(shè)計(jì)管理中的運(yùn)用。森林資源的經(jīng)營(yíng)規(guī)劃是充分發(fā)揮森林生態(tài)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)效益的主要途徑。在這一過程中，通過運(yùn)用GIS技術(shù)能夠?yàn)榱謽I(yè)生產(chǎn)和實(shí)踐工作提供有效的指導(dǎo)，為森林經(jīng)營(yíng)者提供土壤、氣候、植被等分布圖、林相圖等，為森林經(jīng)營(yíng)提供方面，輔助解決經(jīng)營(yíng)管理中遇到的一些問題。

3. GIS在森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用

3.1林業(yè)用地及林分變化監(jiān)測(cè)。在以往的森林資源監(jiān)測(cè)工作中，需要通過人工對(duì)林區(qū)情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，然后再將相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)輸入到傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。這種工作模式不僅會(huì)消耗大量的人力、物力，同時(shí)工作效率也并不高，所收集的數(shù)據(jù)存在著一定的滯后性，數(shù)據(jù)的空間特點(diǎn)、規(guī)律無(wú)法良好反應(yīng)。通過在森林資源監(jiān)測(cè)中運(yùn)用GIS系統(tǒng)，可以與遙感技術(shù)、森林調(diào)查儀PDA技術(shù)、GPS技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)等進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)用，使森林資源的外業(yè)調(diào)查核查工作與管理中心進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，對(duì)于外業(yè)調(diào)查工作中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的解決，保證所獲得的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，具有良好的時(shí)效性。同時(shí)，GIS技術(shù)還能夠更好的發(fā)揮出森林資源數(shù)據(jù)的決策參考價(jià)值，通過將其與OA技術(shù)、MIS技術(shù)、ES技術(shù)等進(jìn)行結(jié)合，建立圖、文、表、管一體化的空間決策支持系統(tǒng)，使相關(guān)人員對(duì)林區(qū)林分各因子的變化情況能夠進(jìn)行良好掌握，針對(duì)當(dāng)前的林分特點(diǎn)對(duì)林業(yè)生產(chǎn)方向進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。

3.2森林病蟲害監(jiān)測(cè)。森林病蟲害是林業(yè)發(fā)展中造成危害的重要因素之一，其發(fā)生通常具有一定的地域性特點(diǎn)。通過利用GIS技術(shù)，可以對(duì)森林中的不同林分、樹種進(jìn)行空間位置的綜合顯示，進(jìn)而結(jié)合樹種常見病蟲害、某時(shí)期易發(fā)病蟲害等對(duì)不同區(qū)域的病蟲害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，指導(dǎo)病蟲害防治工作的開展。在發(fā)生森林病蟲害后，還會(huì)可以利用GIS、RS技術(shù)對(duì)病蟲害的發(fā)生區(qū)域面積、種類、危害程度等進(jìn)行分析，結(jié)合該區(qū)域的森林資源特點(diǎn)做出相應(yīng)的應(yīng)急處置措施。

3.3森林防火監(jiān)測(cè)。森林火災(zāi)對(duì)森林資源以及其他動(dòng)植物資源會(huì)造成巨大的破壞，因此在森林資源監(jiān)測(cè)工作中必須要做好防火工作，對(duì)森林火災(zāi)進(jìn)行有效的監(jiān)控和預(yù)防。通過利用GIS技術(shù)，能夠?qū)α謪^(qū)內(nèi)的地貌、氣候、道路、人口、資源等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和模擬，從而及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)當(dāng)前林區(qū)中存在的火災(zāi)隱患，并根據(jù)林區(qū)的樹種、樹齡結(jié)構(gòu)等對(duì)發(fā)生火災(zāi)后可能造成的損失進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬，為林區(qū)防火工作的制定提供參考依據(jù)。在森林發(fā)生火災(zāi)后，GIS技術(shù)還可以用來(lái)對(duì)火災(zāi)的強(qiáng)度、傳播方向、傳播速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而制定出相應(yīng)的應(yīng)急措施，最大程度上減少火災(zāi)所造成的損失。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在森林資源管理和監(jiān)測(cè)工作中，GIS技術(shù)表現(xiàn)出了較高的運(yùn)用價(jià)值，對(duì)于森林資源的保護(hù)、規(guī)劃、管理、經(jīng)營(yíng)等方面有著重要的意義。而GIS技術(shù)與RS、GPS等技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)用能夠進(jìn)一步的提升其運(yùn)用效果，為森林資源管理工作提供更好的支持，會(huì)是未來(lái)我國(guó)林業(yè)發(fā)展一個(gè)的重要趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李尚峰， 趙剛. 地理信息系統(tǒng)在森林資源管理與監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用[J]. 農(nóng)家科技旬刊， 2017（6）：338.

[2] 安向明， 李萍， 張建峰. 地理信息系統(tǒng)技術(shù)在森林資源管理中的應(yīng)用研究[J]. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備， 2018（5）：68-69.