GIS技術在林業調查規劃中的應用分析

張 煜

(云南省林業調查規劃院，云南 昆明 650051)

引言

為了適應林業的可持續發展以及生態文明建設，現在國家越來越重視森林資源的發展以及林業的發展思路，為了能夠構建新的林業生產布局，需要制定適宜的適應新時代的林業政策。傳統調查方式需要在紙質圖紙上使用區劃筆在上面區劃，底圖的比例尺和筆的粗細都會導致小班邊緣不精確。如果使用鉛筆來區劃，不易保存，需要整理后及時使用中性筆再繪制一遍，增加了工作量，而直接使用中性筆區劃的話，一旦劃錯，修改不易。如果現地填寫調查卡片的話，需要隨身攜帶大量的卡片，非常不方便，而記錄在筆記本或者圖紙上的話，如果未及時整理，會導致記憶模糊、數據對不上等情況。外業調查結束后，還需要在內業階段根據圖紙在電腦上區劃小班、錄入小班因子。而使用移動端GIS軟件的話，現地直接填寫因子，數據同時保存，并與小班一一對應，如果使用代碼錄入，速度優于手寫。同時外業結束后內業也就結束，直接把移動端的數據導出可以進行下一步工作。隨著科學技術的快速發展，將GIS技術應用于實際的森林資源監控系統中可以準確地獲取森林面積以及相應的海拔等相關信息，對保護森林資源具有十分重要的現實意義。將GIS技術應用于手機移動端對于林業調查外業具有十分重要的工程價值。

1 GIS技術概述

GIS技術就是地理信息技術，地理信息系統運用于林業調查工作中，可以調查涉及空間的海拔、區位等實時的地理信息數據進行采集和存儲，為后期的林業調查工作提供技術支持。自從1962年加拿大建立起世界上第一個地理信息系統以來，世界各國都開始關于地理信息方面的研究。1972年我國首次開始研究相關的制圖自動化系統，在1974年的時候引進了美國的地球資源系統，但是受限于當時的科學技術水平，很多的工作都不能開展，只能進行一些簡單的衛星圖像數據采集工作。隨著科學技術的不斷發展，我國的地理信息系統研究與開發慢慢步入正軌，我國的地理信息系統起步比較晚，但是發展比較迅速，逐漸地已經將地理信息系統和相關的專業軟件應用于各大行業中，地理信息系統和數字化產品在全國普及，取得的成果逐漸被社會各界認可，現在已經將地理信息系統廣泛地應用于林業、農業、水利等各大行業中。GIS技術的主要功能如表1。

表1 GIS技術的主要功能Tab.1 Main Functions of GIS Technology

2 GIS 技術在林業調查規劃中的發展現狀

1)隨著智能手機、平板電腦等技術的發展，GIS在移動終端上的應用得到了普及，并且逐步取代了傳統的外業調查方式，使林業調查工作更加便利、高效、準確。傳統的林業調查外業方式調查圖紙為紙質地形圖或者衛星影像，攜帶不方便，遇水會掉色，如果數量太多保管不慎還會造成遺失泄密，而使用移動設備可以直接把底圖存儲在設備中，隨身攜帶，只要設備不壞，基礎地圖就永遠存在。紙質圖紙打印的時候比例尺已經是固定的，如果打印比例尺小了，地圖細節缺失，在調查區劃中將造成精度不夠。如果比例尺大了，需要攜帶的圖紙數量將增加，成本也會增加，而移動端完全可以規避這些弊端。在GIS軟件中加載地圖后，可以根據需要自由放大縮小。

2)移動終端中的GIS技術是以調查分析的數據為基礎，對調查的數據進行系統規劃處理的一項系統性的工作。從目前國內林業GIS技術的發展來看，主要有三方面的作用：首先是GIS技術可以用作森林資源的相關管理以及對于林業調查的一種重要工具，通過系統的建立地理位置信息并將這些系統信息在地圖上顯示，同時將獲得的各種數據生成一張動態的合格規劃表，可以方便實時的了解林業資源的變化情況；其次GIS技術在實際的應用過程中可以作為林業資源分析的一種工具，該技術不僅是簡單的做成一張表，而是基于現在的圖形和數據結合起來將數據進行二次分析，生成一種動態的監管數據，方便動態監測林業系統的數據變化；第三，GIS技術應用于實際的林業規劃管理其建立的數據資源就可以擬定相關的經營實施方案，以方便GIS技術可以直接應用于林業管理宏觀層面上的分析，對林業管理者制定相關的決策產生重要的影響。

3 GIS技術在林業調查規劃中的應用分析

3.1 創建林業資源地理信息庫

手機移動終端的GIS技術中應用的數據庫主要有兩種，即屬性數據庫和相應的空間數據庫。創建林業資源地理信息庫的主要創建方法如下：

1)需要創建林業的屬性數據庫，對于林業的屬性數據庫需要檢查并糾正資料數據代碼的編寫錯誤以及實行實碼之間的相關轉換，最終在軟件中生成相應的林業數據資料，主要包括有林業片區位置的鄉鎮、村名等主要信息，小班號等多項主要信息，并將得到的信息數據輸入屬性數據庫中進行保存，從而得到相應的數據屬性信息。

2)進行空間數據庫的建立，一般選擇的地形圖的信息源的比例尺是1∶10000，每一個市根據其面積的大小進行比例尺的實際確定從而可以得到地形圖的圖幅總計，將地形圖經過掃描儀掃描成電子版的圖形，最終將每一個圖形轉換矢量圖的形式，對每一個圖形的數據進行賦值，最終生成數字化的高程模型。一般在選擇信息源的比例尺后需要在一個小班上對調查區域進行繪圖，在一個個完成矢量處理后的小班區域上畫圖從而可以檢查懸掛點，懸掛線，從而可以確定相應的拓撲關系，最后可以生成不同圖層的空間數據庫。創建林業資源地理信息庫的流程如圖1所示。

圖1 創建林業資源地理信息庫的流程圖Fig.1 Flow Chart of Creating Forest Resources Geographic Information Base

3)手機終端中應用GIS技術能夠提供直接得到調查現場的高程數據、將調研的相關數據直接輸入到手機移動端，提高了整個調研的作業效率，同時利用手機智能終端能夠直接直接獲取調研地區的相關資料，方便快捷。

3.2 GIS技術在林業調查規劃設計中的應用

1)GIS在移動端的應用為林業調查調來了極大的便利性。GIS在手機移動端可以快速的獲取林業資源的相關統計資料，在外業調查中可以根據路徑確定林區的面積，將外業作業過程中的實時數據輸入到林業調查系統中，從而對數據間的實際應用以及空間分析提供可靠保障，同時利用手機移動端的GIS技術可以實現對林地的動態監測和管理，實時監測林業資源的數量以及質量的變化。

2)GIS提供了相關的前期數據匯總以及數據分析，為后期的的數據處理提供了非常大的數據處理功能。在小班的數據處理完成后，要做好所有小班的調查因子的完整記錄，這樣就可以利用GIS軟件對相應的林業涉及區域的面積進行完整全面的計算，以及數據統計等相關工作，然后針對小班因子中的數據進行進一步的分析和統計，根據得到的數據進行分類整理分析。

3)現代的GIS技術能夠根據不同區域的數據進行涂上不同的顏色以便可以進行很好的區分，從而可以在行政區域圖上生成不同顏色的區劃圖。根據不同區域的目標差異可以制作出森林資源的規劃圖，從而可以更好的分析不同專題地圖，在進行不同區域規劃的林業調查中可以使該林業規劃更好的推進。

3.3 GIS技術在林業調查規劃管理中的應用

將GIS技術應用于手機的移動終端不但可以方便的輸出林業資源的相關信息圖，還能夠按照用戶的需求編制不同的土壤圖、林相圖等不同專題圖，在管理森林資源中得到廣泛應用。將GIS技術應用于林業調查的外業管理中可以實現資源的實時共享，檢測和查詢該林地以前的相關資料，同時將外業作業過程中采集的數據與以前的數據進行實時對比分析，有利于提高工作的科學性和合理性。

1)GIS技術應用在林業調查中可以更好地方便林業資源信息的查詢，在林業調查規劃管理中，林業信息資源的查詢是調查規劃設計的主要基礎功能之一，通過GIS軟件，能夠實現對屬性數據庫以及相應的空間數據庫的管理，從而能夠方便相應的數據信息查詢。一般信息查詢系統中提供了逐級查詢、對應地區的數據圖形等信息。通過數字高程模型等相關數據信息以及坐標等信息可以實現林業調查規劃相關的信息查詢。

2)將GIS技術應用于實際的林業規劃設計對林業資源信息的更新和預測具有十分重要的作用。隨著時間的不斷推移，林地中的植被也在不斷地進行更替，森林資源的規模也在不斷地進行著變化。在這種情況下需要創建新型的森林成長模式，同時需要定期地對小班資源進行相應數據的監測和更新，這樣就可以保證數據的實時更新和準確。因此在林業系統中將GIS技術應用于其中不僅能夠實時地了解到林業資源相關信息變化規律，還能夠在系統中自動的生成變化圖，實時地監測森林資源的變化規律，從而能夠更好對森林資源進行很好的預測。

4 GIS技術在林業調查規劃中應用的意義

4.1 提高工作效率

根據筆者在實際工作中利用手機終端進行林業調查的經驗，可以發現將GIS技術應用于手機移動端在實際的林業調查規劃中可以大大地降低調查者的工作量，同時也提高了林業制圖的工作效率。與傳統的林業制圖相比較，縮短了制圖的時間，比如繪制一個鄉鎮的林業繪圖，傳統的繪圖技術需要花費1個月左右的時間，而利用現代的GIS技術繪圖只需要花費3天左右，縮短的時間尤為明顯。除此之外，將GIS利用在林業調查中可以縮短相關林業數據采集的時間，縮短數據收集和分析的時間，使林業調查的工作更加的高效。

4.2 降低成本

將GIS技術應用于手機移動端在實際的林業調查規劃中，可以實現林業調查的電子化轉變，在進行實際的考察和清樣數據分析過程中，可以減少相應的人力資源投入，這在一定程度上減少了相應的資源投入。例如在云南的一鎮上進行林業規劃過程中，借助GIS系統可以處理分析相關的圖像，共計才花費經費30526元，但是如果采用傳統的制圖處理技術，全部靠人力進行繪圖，費用支出大概在10萬元左右，所以這明顯體現出了GIS技術可以節約相關經費和人力，對林業的調查規劃具有重要的應用價值。

4.3 實現科學化管理

將GIS技術應用于手機移動端能夠將常規數據和空間數據有機的結合，使調查作業的數據更加全面和真實。在原來的林業調查數據處理過程中，收集的相關林業資源是十分有限的，而且比較單一化。在林業調查規劃管理中應用GIS系統能夠全面綜合的分析林業調查情況，對于空間數據的管理也具有十分重要的意義。

5 結論

隨著我國科學技術的飛速發展，將GIS技術應用于手機移動端在實際的林業調查規劃設計中可以提高林業設計的工作效率，減少相關的經費支出和人力投入。將GIS應用于實際的林業調查中，提高了林業調查的方便，使實時調查的數據傳輸到電腦系統中，將調查的結果進行動態的更新，同時對森林資源系統進行實時的監控和管理，提高了資源的利用效率。在未來的林業規劃設計中GIS技術將會以更加集成化和專業化的方向發展，使林業調查規劃技術更加高效快捷，對促進我國的林業調查工作的科學化和全面發展具有十分重要的應用價值。