林業(yè)管理中地理信息系統(tǒng)應(yīng)用探究

張寶亮，王洪巖，王碧晨

（1.吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，吉林 長春 130000；2.吉林大學(xué)，吉林 長春 130000）

過去的林業(yè)管理通常采取封閉式或半封閉式管理，這種管理方式無法有效地反映出當(dāng)?shù)亓謽I(yè)資源的具體情況，無法為管理工作的開展提供有效的參考依據(jù)，進(jìn)而限制了林業(yè)管理工作質(zhì)量與效率的提高。對此林業(yè)部門可以應(yīng)用地理信息系統(tǒng)獲取準(zhǔn)確的林業(yè)資源情況，科學(xué)合理地進(jìn)行資源的分配利用，帶動林業(yè)管理工作質(zhì)量與效率的提升。

1 地理信息系統(tǒng)概述

1.1 地理信息系統(tǒng)概念

地理信息系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)軟件與硬件，對部分或整體的地球表層進(jìn)行數(shù)據(jù)分析運(yùn)算與信息采集，地理信息系統(tǒng)的科技含量很高，并且應(yīng)用前景非常廣闊。地理信息系統(tǒng)可以從兩個角度理解，分別為廣義與狹義，廣義角度下的地理信息系統(tǒng)是收集地球表層空間的地理數(shù)據(jù)，通過分析描述，獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。狹義角度下的地理信息系統(tǒng)是一種有著多項(xiàng)功能，以統(tǒng)一性坐標(biāo)為基礎(chǔ)的軟件系統(tǒng)，通過這些軟件系統(tǒng)構(gòu)建空間數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。憑借地理信息系統(tǒng)的特征，能夠在林業(yè)管理中發(fā)揮出有效的作用?，F(xiàn)階段林業(yè)管理的主要任務(wù)是構(gòu)建信息資源處理系統(tǒng)，并對其進(jìn)行深度優(yōu)化，控制林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的節(jié)奏，為森林資源的動態(tài)化管理提供保障。

1.2 地理信息系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

在林業(yè)管理中使用地理信息系統(tǒng)，為林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供決策與規(guī)劃是一項(xiàng)重要的研究課題。信息化數(shù)字化時代推動了地理信息系統(tǒng)的優(yōu)化升級，使其在林業(yè)管理中得到了廣泛的推廣與應(yīng)用?，F(xiàn)階段在林業(yè)管理中，地理信息系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)森林資源清查任務(wù)，其中包含各區(qū)域森林類型面積和積蓄、統(tǒng)計(jì)、分析、查詢、動態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、林業(yè)規(guī)劃與經(jīng)營管理等。利用地理信息系統(tǒng)能夠推動林業(yè)管理向自動化、信息化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。因此，林業(yè)部門要不斷地優(yōu)化與完善地理信息系統(tǒng)，使其能夠滿足林業(yè)管理工作的發(fā)展需求，為我國林業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保障。

1.3 林業(yè)管理中地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.3.1 技術(shù)集成性

地理信息系統(tǒng)是由不同學(xué)科相互交叉融合與結(jié)合而形成的，森林有著遼闊、分散的空間分布特點(diǎn)，在時間分布上有著動態(tài)性的特點(diǎn)，成長周期較長，而林業(yè)地理信息技術(shù)集成了遙感、統(tǒng)計(jì)抽樣等技術(shù)，能夠有效地應(yīng)用于林業(yè)管理工作中。

1.3.2 信息時效性

想要反映出現(xiàn)實(shí)世界的時空特性，不僅需要地理信息系統(tǒng)提供的模擬靜態(tài)信息，同時要結(jié)合動態(tài)信息。森林有著動態(tài)性、再生性與脆弱性的特點(diǎn)，而地理信息系統(tǒng)注重信息的時效性，一旦突發(fā)森林火災(zāi)能夠迅速提供有效信息，為防災(zāi)減災(zāi)提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。森林的生長周期長，使用地理信息系統(tǒng)也能夠進(jìn)行長期的監(jiān)測與重復(fù)測定。

1.3.3 信息共享性

森林是構(gòu)成陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，同時也是生態(tài)環(huán)境的重要屏障，除此之外也是文明社會的標(biāo)志，人類賴以生存與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，因此林業(yè)資源有著非常重要的作用。在信息化時代，數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)的社會信息共享提供保障。

2 地理信息系統(tǒng)在林業(yè)管理中的應(yīng)用

2.1 科學(xué)編制林業(yè)專題圖

以往在林業(yè)管理工作中，通常是通過二類調(diào)查來收集一些數(shù)據(jù)資源，使用這種方式建立與整理資源會消耗大量的人力物力與時間，并且在數(shù)據(jù)的收集過程中，很多小的數(shù)據(jù)圖像是分離的，很難保證信息數(shù)據(jù)的有效性，并且數(shù)據(jù)也無法長期使用。地理信息系統(tǒng)有著非常強(qiáng)大的制圖功能，借助其空間數(shù)據(jù)分析能力，能夠簡化林業(yè)制圖流程。利用地理信息系統(tǒng)收集基本數(shù)據(jù)，按要求形成技術(shù)關(guān)系與數(shù)據(jù)修改形式，再構(gòu)建與數(shù)據(jù)形式相關(guān)聯(lián)的邏輯信息，能夠形成科學(xué)準(zhǔn)確的林業(yè)專題圖。使用地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)100%的制圖成功率，并且準(zhǔn)確性較高，能夠?yàn)楹罄m(xù)的林業(yè)資源統(tǒng)計(jì)工作提供有效依據(jù)。地理信息系統(tǒng)有著一次投入、多次產(chǎn)出的特征，能夠準(zhǔn)確地輸出林業(yè)資源圖像信息，并根據(jù)使用要求形成資源分布圖，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢與數(shù)據(jù)保存。

2.2 系統(tǒng)化的林業(yè)信息檢測

在傳統(tǒng)的森林管理工作中，工作人員在查找某一區(qū)域內(nèi)的某種森林資源情況或是分析各類林業(yè)資源時需要查閱大量的檔案，但使用這種方式進(jìn)行信息數(shù)據(jù)整理有可能出現(xiàn)紕漏。檔案信息資源缺乏直觀性，而開展信息資源分析工作，要以直觀全面的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，傳統(tǒng)的管理模式，無法保證數(shù)據(jù)分析結(jié)果的有效性與準(zhǔn)確性，缺乏科學(xué)的信息分析與處理。使用地理信息系統(tǒng)能夠解決以上問題，可以為工作人員提供全面直觀的數(shù)據(jù)信息。建立地理信息系統(tǒng)，能夠全面詳細(xì)地分析林業(yè)資源情況，更新信息資源庫，保障信息資源的實(shí)時有效。根據(jù)不同的使用要求，能夠生成不同的空間內(nèi)容信息。充分地利用地理信息系統(tǒng)的檢測功能，生成準(zhǔn)確清晰的圖像，為林業(yè)管理工作的高效開展提供保障。

地理信息系統(tǒng)也能夠高效地為森林病蟲害防治工作提供輔助?，F(xiàn)階段病蟲害發(fā)生率越來越高，并且復(fù)雜度不斷提高，這不僅破壞了大量的林業(yè)資源，同時也為林業(yè)管理工作的開展造成了阻礙。在病蟲害防治中使用地理信息系統(tǒng)，能夠快速地獲取森林中發(fā)生病蟲害的區(qū)域，幫助工作人員及時地了解生態(tài)系統(tǒng)的基本模式。在病蟲害系統(tǒng)檢測與防治工作中，通過分析具體情況以及發(fā)生規(guī)律，利用基礎(chǔ)程序進(jìn)行處理，克服以往病蟲害防治工作中的盲目性與被動性，為病蟲害防治工作提供有效服務(wù)，推動林業(yè)管理工作的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 提供科學(xué)化的林業(yè)資源管理模式

在建立地理信息系統(tǒng)時，構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)與模型，提取地形地貌中的地理因子，將其與自然環(huán)境相結(jié)合，能夠形成清晰準(zhǔn)確的信息圖像。例如，森林海拔高度以及森林坡度等。在信息處理中能夠集成地形、地貌、造林等林業(yè)管理工作內(nèi)容，工作人員能夠通過地理信息系統(tǒng)提供的圖像了解地形地貌信息以及造林現(xiàn)狀等。在營林改造工作中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，工作人員無需事前查閱信息資料，也不需要進(jìn)行深入的現(xiàn)場勘查，使用地理信息系統(tǒng)形成的圖像能夠做出科學(xué)有效的決策，對林業(yè)資源進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃管理。在林業(yè)保護(hù)工作與退耕還林工程中，也可以應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，為工程提供全面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析。地理信息系統(tǒng)能夠根據(jù)森林的實(shí)際情況選擇合適的樹種，保證樹木能夠適應(yīng)生長環(huán)境，避免由于環(huán)境不適造成樹木死亡。

2.4 推動林產(chǎn)品工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長

地理信息系統(tǒng)能夠集中管理林業(yè)資源的種植與發(fā)展，想要充分地發(fā)揮出森林所帶來的經(jīng)濟(jì)價值收益，就需要實(shí)現(xiàn)砍種結(jié)合的良性循環(huán)，維持森林的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段實(shí)木家具與實(shí)木裝飾開辟了家庭裝飾的新局面，木制品能夠應(yīng)用在生活的各個方面，并且木材的有效利用也體現(xiàn)了林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及林業(yè)管理存在的必要性。

使用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行森林抽樣設(shè)計(jì)與制圖，能夠從整體分析我國森林的分布情況，進(jìn)行林業(yè)資源的利用與建設(shè)。在林業(yè)資源開發(fā)管理中，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)能夠決定采伐量，減少林業(yè)資源開采中的人力物力消耗，充分地發(fā)揮出森林的經(jīng)濟(jì)價值，這也是在林業(yè)管理中大力推廣地理信息系統(tǒng)的重要原因。

2.5 進(jìn)一步強(qiáng)化森林的防護(hù)工作

森林的栽種與生長需要耗費(fèi)大量資源，其中包含人力與財(cái)力，為了使森林能夠發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)價值與社會價值，就要落實(shí)好森林的防護(hù)工作。地理信息系統(tǒng)能夠在森林發(fā)生火災(zāi)時及時地發(fā)出防火警報，并制定有效的防火措施，為林業(yè)發(fā)展提供有效保障。

森林防火是林業(yè)管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，森林面臨的主要自然災(zāi)害有火災(zāi)與洪澇，火災(zāi)相對來說破壞性與毀滅性更強(qiáng)，也是林業(yè)管理中面臨的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)與難題。想要落實(shí)好森林防護(hù)工作，就要把火災(zāi)預(yù)防放在首位。地理信息系統(tǒng)能夠全天候地監(jiān)測森林狀態(tài)，分析火災(zāi)的成因，預(yù)測火災(zāi)的發(fā)生，通過火情遙感能夠分析災(zāi)情，制定有效的撲救方案，降低火災(zāi)對森林造成的破壞，為森林的發(fā)展與建設(shè)提供有效保障。

2.6 天然林保護(hù)中的應(yīng)用

伴隨著天然林保護(hù)工程不斷的發(fā)展，傳統(tǒng)的圖件、卡片和調(diào)查方式管理已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的天然林管理需求。為了提升工作效率，就要充分地應(yīng)用信息化、數(shù)字化技術(shù)，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，使用GIS技術(shù)對天然林資源保護(hù)工程進(jìn)行管理。使用遙感RS技術(shù)與定位系統(tǒng)GPS抽樣技術(shù)收集天然林環(huán)境數(shù)據(jù)，借助GIS技術(shù)構(gòu)建的天然林保護(hù)分析與應(yīng)用綜合系統(tǒng)，有著速度快、效率高、成本低、信息量大的優(yōu)勢，能夠應(yīng)用于天然林資源清查中，為保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。在GIS技術(shù)下，能夠生成天然林區(qū)的植被圖像與文字報告，為開展管理工作提供數(shù)據(jù)支持。天然林資源監(jiān)測的目的是為了及時掌握區(qū)域內(nèi)的資源數(shù)量、質(zhì)量以及動態(tài)變化，客觀評估工程所帶來的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與生態(tài)效益。為規(guī)范指導(dǎo)天然林資源提供依據(jù)，充分發(fā)揮出天然林在維護(hù)生態(tài)環(huán)境以及防災(zāi)減災(zāi)中的重要作用?，F(xiàn)階段，GIS技術(shù)與WEB的結(jié)合，已經(jīng)在林火預(yù)測預(yù)報中得到了廣泛的應(yīng)用，有專家提出在網(wǎng)絡(luò)與GIS平臺上建立全國森林火險預(yù)警系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)及時發(fā)布火情信息，提升森林防火工作時效性。除此之外，GIS技術(shù)、RS技術(shù)與GPS技術(shù)的集成也得到了廣泛的關(guān)注，當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用在了林火預(yù)測以及火災(zāi)撲滅中。

3 結(jié)束語

林業(yè)資源是我國的一項(xiàng)重要資源，在信息化時代要優(yōu)化完善林業(yè)資源管理模式。當(dāng)前在國內(nèi)外的林業(yè)管理中，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用了地理信息系統(tǒng)，積攢了一定的應(yīng)用管理經(jīng)驗(yàn)。林業(yè)部門要充分地利用地理信息系統(tǒng)并不斷的優(yōu)化與完善，挖掘其潛在功能，使其能夠在林業(yè)管理中發(fā)揮出更大的作用，促進(jìn)我國林業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展。