地理信息系統在森林資源管理與監測中的應用探究

熊 劍

（云南省林業調查規劃院營林分院，云南 昆明 650021）

森林資源是林地以及森林有機體的總稱，以林木資源為主，森林資源監測是對森林資源的分布情況、數量、利用情況等進行監控，充分掌握當前我國森林資源的種類、結構以及其生態變換情況，是自然資源調查工作的基礎性工作，為我國生態文明建設以及林業經營管理提供科學依據。地理信息系統結合了地理學與地圖學，具備十分強大的功能，指的是在計算機硬件與軟件系統的幫助下，對空間中有關地理數據的采集、存儲、查詢、管理、分析與顯示地理數據的計算機系統，是一種十分重要的空間信息系統技術。傳統森林資源管理過程中，需要耗費大量的人力、物力、財力來統計數據，隨著地理信息系統的應用，能夠快速分析大批量森林資源管理數據，并從分析過程中為相關人員提供解決與管理思路，有效提升我國森林資源管理與監測水平。

1.森林資源管理與監測現狀

1.1 缺乏森林資源管理與監測意識

在我國林業建設過程中，缺乏對于森林資源管理與監測的重要性認識，導致林業建設管理方向不夠準確，目標不夠清晰，同時部分工作人員為能夠掌握地理信息系統，其工作理念以及方式已經無法適應時代的發展，造成森林資源管理與監測工作開展十分困難。另外部分群眾也缺乏對于森林資源的保護意識，如2022年3月15日，云南省大理白族自治州大理市太和街道荷花村金甲山發生森林火災，經2390余人奮力撲救，3架直升機實施吊桶滅火，明火于3月17日才被撲滅，起因竟然是某一群眾使用打火機點燃雜草引發。這是一起嚴重缺乏森林資源管理意識所引發的火災事故，肇事者未能意識到點燃雜草對于森林資源管理問題的嚴重性，造成21.8公頃森林資源損失。

1.2 森林資源監測管理發展滯后

隨著我國經濟的不斷發展，各個行業的發展均得到顯著提升，林業建設亦然。目前部分森林資源監測中心發展存在滯后性，無法滿足當前森林資源管理與監測的需要。森林資源監測工作具有一定危險性，導致大量人員外流是發展滯后的一大原因，而其中最為重要的原因是未能掌握地理信息系統，無法將當前科技應用于森林資源管理與監測之中，導致森林資源管理工作需要大量的人力、物力與財力的投入，制約其發展壯大。同時森林資源管理經費不足也是制約森林資源監測管理發展的一大因素。我國經濟正處于高速發展之中，各個行業均需要資金的投入，部分地方政府只重視經濟的發展，對森林資源管理方面并未投入過多經費，導致人才、技術、設備均無法跟上森林資源發展管理工作的要求，嚴重影響森林資源工作的順利開展。

2.地理信息系統概述

地理信息系統是介于空間科學、信息科學、地球科學之間的交叉學科，能夠有效幫助我國森林資源管理與監測工作水平更上一層樓。森林資源分布具有一定的空間性、再生性，傳統的人工監測效率低下且無法滿足我國對于森林資源管理的現實要求，因此森林資源管理與監測需要對地圖矢量、空間數據等基礎信息進行采集、分析與整理，通過基礎信息變化來分析出森林資源變化情況，從而達到高效管理與有效監測的作用。由此可見地理信息系統對于森林資源管理與監測十分重要，是我國森林資源保護與發展的必經之路，其主要具備以下幾個方面的應用優勢。

2.1 功能強大。地理信息系統具有強大的技術系平臺支持，能夠有效地處理所采集到的數據，并加以分析，最終滿足當前我國對于森林資源管理與監測工作的要求。地理信息系統主要具有數據采集與編輯、數據存儲與管理、數據處理與變換、空間分析與統計、產品制作與演示、二次開發和編程的功能，在資源管理中需要進行開發管理規劃，地理信息系統能夠為相關決策提供有力支持，同時還能夠用于森林火災的預測預報、土地動態變化分析之中。

2.2 縮減成本。在以往森林資源管理與監測之中，由于需要連續記錄森林資源變化情況，需要大量的人工投入以及時間投入，管理與分析數據更是需要耗費大量的人力成本與時間成本。而地理信息系統具有存儲、查詢功能，能夠對所收到的數據進行分門別類地整理，當需要時也能夠在極短的時間內查詢到所需要的信息，直接縮減數據管理成本。同時地理信息系統還能夠對所需數據進行相應的分析，為森林資源管理提供相關措施方案，大大降低成本。

2.3 數據豐富。地理信息系統除了具備地理空間數據之外，還帶有影像等數據，數據資源十分豐富。同時還能夠用于分析與繪圖，以及地理信息系統中相關軟件產品使得森林資源管理工作更加簡單化與多元化。

3.地理信息系統在森林資源管理中的應用

3.1 在森林資源檔案管理中的應用

森林資源檔案管理是森林資源管理工作中最為基礎的一部分，但其重要性不容忽視。在傳統的森林資源管理工作中，主要采用圖紙與表格的形式，數據管理效率低下，嚴重影響我國森林資源管理水平更上一層樓，同時也無法通過各個紙質文檔反映出森林資源動態變化，且容易出現統計錯誤。地理信息系統的應用，建立森林資源信息數據庫，并保障森林資源數據信息的連續性與準確性，保障資料與實際情況的統一性。地理信息系統有效促進森林資源檔案的集成化管理，使得檔案資料整合、查詢、存儲變得更加高效便捷，能夠幫助森林資源管理人員及時了解森林資源的變化情況。另外地理信息系統能夠同時保存森林資源的文字資料與圖形資料，自動存儲空間數據分析結果并將結果以地圖等方便查閱的形式顯示出來，有效提升森林資源管理效率，實現森林資源的動態管理，幫助管理人員更加直觀的把控森林資源真實變化情況。

3.1.1 地理信息系統能夠實現森林資源數據一體化查詢功能。森林資源信息包括森林面積、蓄積情況、林木類型與分布情況、地理信息系統能夠實現森林資源的屬性與空間信息的同時查詢，例如能夠單一查詢某一地理位置森林資源種類，包括林木種類、土壤情況等，也可以查詢某一森林資源分布在當前森林中的具體地理位置，實現精準定位。

3.1.2 地理信息系統促進森林資源空間圖形與屬性的同步更新。在地理信息系統中，空間圖形與空間屬性具有一定的關聯性，其中一項數據的變化將會引起另一數據的變化。例如森林圖斑面積將會隨著森林資源圖斑的修改而變化，并不需要人工單獨修改圖斑面積，即修改地圖圖元屬性數據時，地理信息系統會根據更新的數據及時更新圖形信息，大大提升工作效率。

3.1.3 地理信息系統能夠實現森林資源統計數據表格與圖形的同步輸出。地理信息系統能夠實現林相圖、森林資源分布圖，同時還能夠將相對專業的圖形簡單化，快速轉換為對應數據統計表格，方面森林資源管理人員查詢并利用相關數據，提升森林資源管理工作效率。

3.1.4 地理信息系統能夠建立森林資源數據庫，包括相應的圖形、屬性等數據，方便后續查詢與管理。

3.2 在森林資源結構調整管理中的應用

地理信息系統是一項綜合性的科學管理系統，能夠幫助森林資源效益最大化，并為管理提供科學一句。為了保障區域內森林資源成熟度，減少土地荒廢面積，促進森林內林木資源茁壯成長，森林資源結構調整管理十分重要。

3.2.1 調整林種與樹種。為了進一步促進我國林業的發展，優化森林資源配置，需要對森林樹種進行結構化調整，促進森林資源分布更加合理。地理信息系統能夠對森林資源中的保護區、防火隔離帶等進行合理規劃，主要是根據當前森林資源分布情況，以及當前區域的林木需求來進行分類，如涵養水源的植物、經濟林木、生態林等進行合理布局，保障林木分布均勻，并將最終結果采用圖形的方式呈現給相關管理人員，更加直觀且方面利用。

3.2.2 林木年齡調整。地理信息系統能夠有效考察當前森林資源管理區域中的地形地質以及生態環境，并分析當前區域內各林木年齡結構，并將結果反饋給相關人員。根據反饋結果可根據當前土壤環境所需要的林木種類進行人工造林工作，增加森林面積，對于已經枯死的樹木進行清理并補種，避免存在荒廢土地，促進整個林地林木年齡結構合理化，使生態效益與經濟效益最大化。

3.3 在森林資源經營管理中的應用

森林資源經營管理是對森林資源進行規劃、調查、分析、森林的經營決策與等工作的總稱，旨在實現森林可持續經營，維護我國生態安全，主要從以下幾個方面進行。

3.3.1 采伐限制。森林資源經營管理的一大重點為林木采伐，但并不是無節制地采伐，而是需要根據地理信息系統規劃勘測具體采伐地點以及樹種，避免過度采伐現象出現，同時有節制有計劃的伐木工作，還能夠進一步規劃森林資源。

3.3.2 規劃造林。地理信息系統能夠查看當前森林資源保護區樹木種類分布，以及地質條件等，可根據地理信息系統所反饋的信息選擇合適的樹種種植，保障整個森林資源管理區域樹種的合理性，同時還能夠保障地址、地形適宜樹木的生長。

3.3.3 封山育林。封山育林是利用森林的可再生性，選擇自然條件適宜的山區禁止亂砍濫伐等破壞活動，能夠有效幫助森林資源休養生息，保障林木能夠健康地生長。自然條件適宜的山區選擇離不開地理信息系統的支持，明確篩選出當前區域森林覆蓋情況，并選擇適宜的區域劃分為封山育林區域。

4.地理信息系統在森林資監測中的應用

4.1 在森林資源動態監測中的應用

為了促進我國森林資源的進一步發展，需要對森林中林木種類、結構以及森林資源規模進行全方位的監測與規劃。在傳統的森林資源動態監測之中，需要將所有監測信息歸檔處理，并從檔案中提取相關資料數據進行分析，人工處理效率較低，具有一定的滯后性。而地理信息系統能夠直觀反映出森林資源分布的時間以及空間規律，且能夠在第一時間處理好相關信息，及時更新、維護森林資源數據庫，保障相關管理人員能夠實時監測森林資源，并查找其中動態規律，促進我國森林資源管理工作現代化。地理信息系統監測森林資源林地變化情況能夠直觀顯示當前區域林地類型以及面積。并通過地理信息系統所顯示的數據變化情況，查看當前區域森林資源變化情況，并以此為基礎進行森林規劃。

4.2 在森林資源防火監測中的應用

森林火災一旦發生，將把多年生長的森林毀于一旦，嚴重阻礙森林資源的發展，因此森林防火十分重要。在傳統的森林火災監測工作中，主要依賴人工排查，效率極低且容易出現遺漏，而地理信息系統則能夠通過遙感技術，形成預警、救火系統，提升火災預警準確性與實效性，并幫助相關人員及時撲滅火災，為森林資源發展提供了重要保障。以云南曲靖市為例，部分地區經濟條件不佳且交通不便，一旦發生火災將會對當地森林資源造成不可挽回的損失，當地則采用地理信息系統監理相關森林火災管理決策支持系統。地理信息系統防火監測主要是將相關滅火資料存儲與計算機數據庫之中，并建立相應的可燃物分布圖、交通圖、林相圖等，并在火災發生時提供相應幫助，并使相關人員能夠在最短的時間內預測本次火災發展方向與變化，及時撲滅大火，避免造成更大的損失。

4.3 在森林病蟲害監測中的應用

病蟲害與火災一樣，一旦脫離管制將會對整個森林造成嚴重破壞，脫離控制還可能影響到整個森林，甚至給森林中林木造成不可挽回的損失，因此應用地理信息系統監測森林病蟲害。地理信息系統能夠根據計算機數據庫分析以往病蟲害發生的規律，如季節不同以及林木種類不同對于森林病蟲害種類的影響，以及土壤類型、水域情況等，根據所預測的病蟲害種類以及發生時間提前進行防治工作，避免森林資源遭受更大的損失。同時地理信息系統具有電子地圖與基本信息管理功能，有效查看森林病蟲害區域與范圍，即根據病蟲害發生時的監測數據，計算出病蟲害發生的具體范圍，并針對性地解決，另外還能夠根據已經發生的森林病蟲害，計算預判出損失。

5.結語

地理信息系統作為先進的技術，在我國森林資源管理與監測中起到十分重要的作用，將森林資源信息數據化，便于相關管理人員實時掌握森林資源變化情況，并為管理工作決策提供科學依據。雖然我國地理信息系統使用起步較晚，未能完全挖掘掌握其具體功能，且我國地域遼闊，各個地區森林資源存在一定差異，并不能夠適用所有區域。但是只要相關人員重視地理信息系統并加以合理地運用，便能夠幫助我國森林資源管理與監測工作提升效率，促進我國林業可持續發展。