林業(yè)作業(yè)GIS技術(shù)運(yùn)用

時(shí)間:2022-05-02 10:57:00

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林業(yè)作業(yè)GIS技術(shù)運(yùn)用

1gis技術(shù)背景

GIS技術(shù)以地理空間為基礎(chǔ),采用地理模型分析方法,實(shí)施提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息,是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng),即在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下,以一定的格式進(jìn)行輸人、存貯、檢索、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。GIS技術(shù)不僅可以有效地管理具有空間屬性的各種林業(yè)資源信息,對林業(yè)資源管理和實(shí)踐模式進(jìn)行快速和重復(fù)分析,便于科學(xué)決策、標(biāo)準(zhǔn)評價(jià),而且,可以有效地對一定時(shí)期內(nèi)的資源環(huán)境狀況及生產(chǎn)活動(dòng)變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和對比分析,也可將數(shù)據(jù)收集、空間分析和決策過程綜合為一個(gè)共同的信息流,提高工作效率。地理信息系統(tǒng)(GIS)作為支持空間定位信息數(shù)字化獲取、管理和應(yīng)用的技術(shù)體系,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)和現(xiàn)代信息基礎(chǔ)設(shè)施的飛速發(fā)展,在全國行業(yè)信息化進(jìn)程中的重要性與日俱增。特別是當(dāng)今“數(shù)字地球”概念的提出,使得人們對GIS的重要性有了更深的了解。自2O世紀(jì)9O年代以來,地理信息系統(tǒng)在全球得到了空前迅速的發(fā)展,廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域.產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。隨著林業(yè)信息化建設(shè)前進(jìn)的步伐,GIS技術(shù)在林業(yè)工作中被廣泛應(yīng)用,并發(fā)揮著極其重要的作用,而且有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2GIS在內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)工作中應(yīng)用的必要性

內(nèi)蒙古自治區(qū)土地總面積為118.3萬km。,森林覆蓋率達(dá)20.O9/6。森林資源分布地域廣,反映資源現(xiàn)狀的信息量大,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式多樣,其問包含著與林業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)的各種數(shù)據(jù),如林地使用狀況、植被分布特征、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等許多因子,這些數(shù)據(jù)既有空間數(shù)據(jù)又有屬性數(shù)據(jù),利用傳統(tǒng)方法還不能及時(shí)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,森林資源的開發(fā)、利用和保護(hù)需要適時(shí)跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐,掌握資源動(dòng)態(tài)變化,及時(shí)做出管理決策就顯得非常重要。通常的森林資源監(jiān)測,從資源調(diào)查到數(shù)據(jù)分析、制定經(jīng)營方案,耗時(shí)長,往往造成經(jīng)營方案和現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)脫節(jié),這種滯后的現(xiàn)象勢必影響森林資源管理工作。在全區(qū)林業(yè)生產(chǎn)工作中,如造林設(shè)計(jì)、撫育設(shè)計(jì)、伐區(qū)設(shè)計(jì)、森林防火、病蟲害監(jiān)測以及各種林業(yè)工程設(shè)計(jì)中,常常需要投人大量的人力、物力和財(cái)力。而利用G1S技術(shù),既可提高工作效率,又能提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,體現(xiàn)出巨大優(yōu)勢,具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

2.1林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理更趨科學(xué)化

將空間數(shù)據(jù)作為不可缺少的因素與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,改變單一屬性數(shù)據(jù)分析的缺陷。使制作的決策方案更加合理。對林業(yè)森林資源的空間屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,一旦資源發(fā)生變更,即刻對資源數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,從而準(zhǔn)確掌握資源的狀況,做出有效的決策。制作與生長模型、決策模型等有關(guān)的專題地圖提供形象化的決策分析方案,為經(jīng)營方案準(zhǔn)確有效的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

2.2林業(yè)生產(chǎn)工作更具效率化

繪制一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地形林相圖,手工繪制至少需要一個(gè)月時(shí)間.而利用GIS技術(shù)只需3d左右即可完成,提高工效]0倍以上,并節(jié)省制圖費(fèi)用;G1S技術(shù)還可適時(shí)查詢資源數(shù)據(jù)或進(jìn)行資源統(tǒng)計(jì);在外業(yè)調(diào)查中通過GPS定位得到的數(shù)據(jù),輸入GIS,則可對原有數(shù)據(jù)進(jìn)行修正、核實(shí),進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。綜上所述,在林業(yè)工作中應(yīng)用GIS技術(shù)能夠在大量的設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)、分析活動(dòng)中提高工作效率,減少人力、財(cái)力和物力的投人,它體現(xiàn)出來的科學(xué)性和優(yōu)異性是顯而易見的,因此,在內(nèi)蒙古自治區(qū)的林業(yè)工作中應(yīng)用GIS技術(shù)是必要的,也是可行的。

3GIS在全區(qū)林業(yè)工作中的應(yīng)用范圍

GIS借助其數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)管理功能,可以方便地在空間、屬性數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立生長、預(yù)測、經(jīng)營、決策模型,制定出經(jīng)營決策方案供決策者參考。GIS在林業(yè)上的應(yīng)用過程大致可分為三個(gè)階段。①作為森林調(diào)查、數(shù)據(jù)管理的工具。主要特點(diǎn)是建立地理信息庫,利用GIS繪制森林分布圖及生成報(bào)表。GIS的應(yīng)用主要限于制圖和數(shù)據(jù)查詢。②作為資源分析的工具。已不再限于制圖和簡單查詢,而是以圖形及數(shù)據(jù)的重新處理等分析工作為特征,用于各種目標(biāo)的分析和推導(dǎo)出新的信息。③作為森林經(jīng)營管理的工具。主要在于建立各種模型和擬定經(jīng)營方案等,直接用于決策過程。GIS技術(shù)在我國林業(yè)上的應(yīng)用還基本處于第一或第二個(gè)階段。隨著內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)信息化建設(shè)的不斷深入,GIS技術(shù)在內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)工作中的應(yīng)用將主要體現(xiàn)在以下方面。

3.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立

3.1.1基礎(chǔ)地圖的整理和空間數(shù)據(jù)的建立

森林經(jīng)營地圖包括林業(yè)區(qū)劃圖、造林規(guī)劃圖、資源預(yù)測圖、森林火險(xiǎn)等級分布圖、調(diào)查樣地分布圖、樹木種源規(guī)劃圖、森林資源評價(jià)圖、自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃圖、森林公園規(guī)劃圖、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃圖、土地利用圖等。森林經(jīng)營地圖中的信息主要是通過資源、地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等有關(guān)地圖進(jìn)行綜合處理獲得,也可根據(jù)生長預(yù)測模型進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)分析以及空間、屬性數(shù)據(jù)的相關(guān)分析進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作。

3.1.2屬性數(shù)據(jù)庫的建立

森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)目前在我國大都采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫每個(gè)小班調(diào)查卡片為數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)記錄,經(jīng)輸入、檢查、修改,建成小班調(diào)查因子數(shù)據(jù)庫和樣地調(diào)查數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中每個(gè)記錄的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)(字段)對應(yīng)一項(xiàng)調(diào)查因?yàn)閷?shí)現(xiàn)屬性庫與圖形庫的聯(lián)結(jié).在小班數(shù)據(jù)庫中增加一個(gè)關(guān)鍵字?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)IIj字段,文件以鄉(xiāng)(鎮(zhèn))或林場為單位.文件名以鄉(xiāng)(鎮(zhèn))或林場名稱命名。

3.2資源動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測

3.2.1林業(yè)用地利用變化監(jiān)測

林業(yè)土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。在管理數(shù)據(jù)庫中這種變化只能從數(shù)量上反映出來,缺乏直觀的空間數(shù)據(jù)反映。G1S方法彌補(bǔ)了這一不足,它借助于地面調(diào)查或遙感影像數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了地籍管理,將資源變化情況落實(shí)到山頭地塊,并利用強(qiáng)大的空間分析功能,可及時(shí)對森林資源時(shí)空序列、空間分布規(guī)律和動(dòng)態(tài)變化過程作出反映,為科學(xué)地監(jiān)測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據(jù)。

3.2.2林分變化監(jiān)測

林分因子包括林種、樹種、郁閉度、蓄積、齡級等。林分因子是衡量和評價(jià)林地狀況的重要指標(biāo),是制定林業(yè)生產(chǎn)方針政策、林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。林分變化受自然、經(jīng)濟(jì)社會(huì)和林業(yè)政策影響。通過GIS監(jiān)測,了解和掌握林分變化,可及時(shí)進(jìn)行林業(yè)生產(chǎn)方針政策調(diào)整,促進(jìn)林業(yè)生產(chǎn)健康穩(wěn)定地發(fā)展

4應(yīng)用GlS技術(shù)中的主要問題

數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證(數(shù)據(jù)來源廣泛,但數(shù)據(jù)質(zhì)量不高),而且由于儀器設(shè)備以及人力物力的限制,許多數(shù)據(jù)難以獲取?,F(xiàn)有數(shù)據(jù)往往由于數(shù)據(jù)來源不一、數(shù)據(jù)格式各異、年代不同等原因造成土地資源與生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證,特別是數(shù)據(jù)格式不一,使各地區(qū)的數(shù)據(jù)難以共享,嚴(yán)重影響了GIS的應(yīng)用。同時(shí),地理信息系統(tǒng)最基本特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)都有空間坐標(biāo),而傳統(tǒng)的人工采集與野外調(diào)查數(shù)據(jù)空間定位能力差,并且往往以點(diǎn)代面,不可避免地帶來了各種誤差。因此,數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)精度一直是GIS技術(shù)真正解決資源與環(huán)境問題的一-一個(gè)“瓶頸”。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不統(tǒng)~一、數(shù)據(jù)共享程度低。由于資源環(huán)境管理的專業(yè)性比較強(qiáng),在相應(yīng)GIS建立的過程中,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等方面存在著很大的差別,使不同的信息系統(tǒng)之問難以共享。

5GlS發(fā)展趨勢與建議

GIS在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾,從技術(shù)、地理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求等方面分析.在該領(lǐng)域有以下趨勢及建議:結(jié)合國家及自治區(qū)林業(yè)信息化建設(shè)工作,以電子政務(wù)相關(guān)工程為基礎(chǔ)。推動(dòng)GIS在森林資源管理中的推廣應(yīng)用。信息化建設(shè)已成為我國各級政府及企業(yè)的重要任務(wù),GlS在以資源、能力、生產(chǎn)、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設(shè)中,可以發(fā)揮其應(yīng)有的作用;結(jié)合內(nèi)蒙古自治區(qū)各林業(yè)工程的實(shí)施,推動(dòng)GIS技術(shù)在內(nèi)蒙古自治區(qū)的應(yīng)用;GIS應(yīng)用向?qū)I(yè)化方向發(fā)展.功能由通用管理功能轉(zhuǎn)向資源評估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)社會(huì)與林業(yè)資源之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來,這些問題在時(shí)間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性,分析這些問題、提出合理的解決方案建議,需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持;積極利用3S技術(shù)集成應(yīng)用,全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)與GIS的集成應(yīng)用已成為GIS軟件發(fā)展的趨勢之~,而這種應(yīng)用的發(fā)展是在應(yīng)用推動(dòng)的基礎(chǔ)上建立的,充分應(yīng)用集成化的GIS將成為森林資源管理的發(fā)展方向;進(jìn)行專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)建設(shè),結(jié)合內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)工作的需求,開發(fā)專業(yè)化的GIS,如針對性地開發(fā)生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、生物資源等領(lǐng)域的專業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng);制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享和兼容;加大投入.強(qiáng)化對相關(guān)林業(yè)工作人員的(IS專業(yè)知識(shí)和技能培訓(xùn)。