森林資源管理中地理信息系統技術的應用研究

雍俊

（銅仁市萬山區自然資源局營林站，貴州 銅仁 554200）

1 地理信息系統概述

地理信息系統（GIS）又稱“地學信息系統”，它是一種以網絡技術、計算機技術為基礎的先進空間信息系統，能夠智能收集、整理、分析、運算等空間地表上的有關地理分布數據，是一個信息化的數據庫系統。在森林資源管理中運用地理信息系統（GIS），可以提高森林資源管理計量值的有效性。GIS 具有很強的空間查詢功能，能夠有效地監控森林資源的區域和空間性能。GIS 在一定程度上解決了森林資源管理中地圖矢量、空間數據等基礎信息數據的精確度問題，通過整合相關信息數據，及時發現森林資源的變化，如圖1 所示。

圖1 地理信息系統（GIS）（圖片來源：網絡）

2 森林資源管理的重要意義

林業是林業生產的物質基礎。林業資源狀況是衡量林業效益的最重要標志。由于人類活動和自然因素的影響，森林資源一直處于不斷的動態變化狀態，在當今經濟發展、城市建設和物質需求的影響下，森林資源被大量開采。為此，應加強森林資源管理和監督，建立科學有效的管理制度。林業資源管理是我國森林資源保護、培育、更新、利用的指針，決策性組織開展調查、規劃、控制、調節、檢查和監督等工作，從根本上認識我國森林資源現狀，加強對森林資源的保護，使我國森林資源實現可持續發展。

3 地理信息系統在森林資源管理中的具體應用

3.1 在火災防范等自然災害中的應用

在森林的日常管理中，火災作為一種常見的森林災害，是不可忽視的一項。GIS 技術的不斷發展，使其在火災預防方面所發揮的優勢作用更加明顯。GIS 可以實現對采集到的信息數據的分析，發現有火災發生時，可以立即發出指令，并通過報警裝置傳遞給消防人員。通過與地理信息系統（GIS）遙感技術相結合，及時發現存在火災隱患的部位，及時做出反應，采取相應的滅火措施，如圖2 所示。

圖2 地理信息系統（GIS）遙感技術相結合

3.2 在資源檔案管理中的應用

針對林業檔案數據庫較大的數據庫，以小班制為基礎的數據單元，建立完善的檔案管理庫，定期更新數據，實現資源實時控制。盡管在一定程度上提高了管理效率，但仍有一定的局限性，森林檔案系統只能對數據部分進行統計，有些圖片內容需要人工手繪來完成，這給數據統計帶來一定的阻礙，使森林數據統計不能滿足要求。利用地理信息系統（GIS）將數據和圖片進行統計，能夠極大地提高森林資源檔案管理的效率，從而提高森林資源檔案的管理水平。

3.3 在森林結構調整中的應用

3.3.1 樹種結構

地理信息系統（GIS）利用高頻成像功能，可以分辨出各樹種、植物的生長情況、地表地貌分布情況及不同樹種所分布區域的差異，最后以3D 圖像的形式呈現，有助于森林資源管理人員及時掌握地質地貌分布信息。整合圖像數據與數據庫資源內容，形成對森林樹種分布的科學評價，為下一步優化森林結構提供參考。

3.3.2 年齡結構

地理信息系統（GIS）可依據森林中各種植被或樹種立地、生長信息及未來可帶來的生態效益等信息，提供相關內容。利用地理信息系統（GIS）的系統分析功能，得到所分析林木年齡結構，為下一步管理工作的開展建立科學的依據，根據信息調整林木齡組結構，達到科學育林的目的，為林地生產能力的提高提供指導。

3.3.3 森林林種結構

地理信息系統（GIS）具備較強的林種結構的調整能力，通過對林地中緩沖防護林的結構進行分析，實現對自然保護區域內的保護機制的建立以及對防火隔離區域內的防火機制建立，確定防護林的范圍區域。地理信息系統（GIS）可以依照所在林地資源的分布情況以及帶來的經濟效能，判斷林地布局是否具備科學性。

4 地理信息系統在森林資源管理中的應用意義

4.1 建立完善的森林資源檔案

利用地理信息系統（GIS）技術，可以在建立完善森林資源檔案時，將地理信息系統（GIS）技術應用于所有森林資源的數據化處理。利用地理信息系統（GIS）收集到的數據，如：森林內部地形、地理結構分布等，將采集到的資料輸入電腦，根據過去的基本信息對比新收集到的數據進行計算機分析，保證數據的真實有效，分析森林資源的變化趨勢。與實地測量相結合，核查由地理信息系統（GIS）獲得的數據，采用最新的先進數據采集儀器和傳感器設備，記錄各監測點的測量，并在森林中設置監測點，使監測點均勻分布，并通過人工讀表進行記錄。如對數據進行分析管理，對不同的數據源、不同的數據形式進行分類處理，并輸入計算機系統，存檔保留。建立相關的網絡分析和模型操作功能，應用計算機進行數據分析、分類。在設置森林資源監測點時，要根據不同的森林環境和地理條件，設置監測點，有些環境是干燥的，動物喜歡棲息，有些環境潮濕，有較多的菌類，樹種和物種分布也不同，監測點設置時要根據地點環境的均勻分布，確保監測的數據種類全面，從而保證森林資源檔案的完善性。

4.2 優化森林資源管理

現行的森林資源管理理念已經與現代社會不相適應，在進行優化的過程中，依據地理信息系統（GIS）系統對森林資源進行了設計。利用地理信息系統（GIS）數據庫收集和分析的數據，利用計算機建模系統對森林資源狀況進行模擬，對存在的實際問題逐個排查，記錄運行數據。在計算機建模過程中，對存在的問題進行糾正和模型運行，反復試驗，記錄試驗數據對比，分析出最優的森林資源管理方案。GIS 作為林業管理的手段，可以首先制定預期的林業生產計劃，并對現有的森林審批計劃進行查驗。在我國當前對森林資源制定的管理規定中，必須先向上級申報林地采伐，并經上級主管部門批準后，才能開展相應的作業活動。

GIS 具有的獨特的數據分析能力，可以根據相應的政策法規的要求，科學地選擇采伐時間和采伐間隔。本系統具有較強的數據計算能力和超強的仿真能力，使林地管理者及時發現目前所管理的林地面積內存在的生產、經營、管理等相關問題，根據分析結果制定整改方案，為森林管理者制定科學政策提供依據。利用地理信息系統（GIS），可以根據用戶的使用需求，對地理信息系統（GIS）內部的圖形和屬性數據進行個性化設置和變更。由于技術手段的不斷創新，將使更多的數據、圖形、屬性數據等數據輸入到系統中，實現了系統應用的科學發展。例如，在模擬森林資源變化過程中，會發現由于人們的采伐導致森林中某些珍貴菌種日益減少，從而有滅絕的危險。模型建立過程中，管理者可根據不同類型的菌種進行分類，劃分出若干子項目，設置子項目監控人員，管理人員將菌種分解后，由管理者將菌種分解為各監督人進行統一管理。仿真過程中要加強人工護菌絲及林內環境維護，由檢測員記錄數據變化，根據模擬效果及成本情況選擇適當的解決方案。建立森林模型時，還要依靠信息建模系統來預測未來森林資源的發展趨勢，并根據預測結果規避可能出現的問題，優化森林資源管理，實現森林資源的可持續發展。

4.3 提高森林資源管理的時效性

森林資源管理在以往的森林資源管理過程中，耗時較長，常常不能按預期的時間完成管理工作，對今后的工作影響較大。GIS 在森林資源管理中運用地理信息系統（GIS）技術，利用其空間專業化進行數據管理。利用衛星進行實際地面測量，可以快速、準確地采集到現有森林資源的現狀，并將其直接存入數據庫。當需要某些綜合性的工作信息時，通過對數據庫的輸入指令，可以利用系統自動對數據進行計算分析，從而得到所需的結果，節省了人工計算分析的時間，大大增強了森林資源管理的實時性。

5 結語

總之，在森林資源管理中采用地理信息系統（GIS），可以有效提高森林資源的采集率，加強森林資源管理，提高準確度，改善林地防火性能，調整林地結構，使森林資源更好地服務于人民。