GIS技術(shù)在寧國林業(yè)中的應用及展望論文
寧國市地處安徽東南部，是安徽省重點山區(qū)縣(市)，素有“八山一水半分田，半分道路和莊園”之稱。森林資源是寧國市林農(nóng)生活生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護必不可少的資源。但是目前該市森林資源缺乏科學的管理方法，導致資料老化、數(shù)據(jù)單一、圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)嚴重脫節(jié)。而建立區(qū)域性森林資源地理信息系統(tǒng)(GIS)，以高分辨率、多層次、動態(tài)描述森林資源的時空分布特征，描繪森林資源的動態(tài)變化規(guī)律，可以為現(xiàn)代林業(yè)科學合理的經(jīng)營管理提供理論和實踐依據(jù)。
1GIS技術(shù)概述
1.1GIS技術(shù)地理信息系統(tǒng)(GIS，GeographicInformationSystem)是一個用于對地理數(shù)據(jù)進行采集、管理、查詢、計算分析與可視化表現(xiàn)的計算機技術(shù)系統(tǒng)[1]。GIS的基本系統(tǒng)包括5個子系統(tǒng)：數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)、圖形與文本編輯子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、空間查詢與分析子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)[2]。GIS應用十分廣泛，據(jù)統(tǒng)計，GIS由最初在軍事上的應用，到現(xiàn)在自然資源管理、土地和城市管理、電力、電信、石油和天然氣、城市規(guī)劃、交通運輸、環(huán)境監(jiān)測和保護、110和120快速反應系統(tǒng)等國防、經(jīng)濟建設(shè)和日常生活中，有80%都與GIS密切相關(guān)[3]。GIS已經(jīng)深入到了人們的日常生活中。因此，GIS產(chǎn)業(yè)被公認為是21世紀的支柱型產(chǎn)業(yè)，是信息產(chǎn)業(yè)(IT)的重要組成部分。
1.2GIS技術(shù)在林業(yè)中的應用GIS與GPS(全球定位系統(tǒng)，GlobalPositioningSystem)、RS(遙感技術(shù)，RemoteSensing)統(tǒng)稱為3S技術(shù)，已廣泛應用到林改、林業(yè)產(chǎn)權(quán)交易、森林資源評估、公益林管理、林地查驗、森林資源調(diào)查、營造林規(guī)劃設(shè)計及檢查驗收等多個林業(yè)領(lǐng)域，取得了很好的效果，林業(yè)管理也正逐步進入高精度、高效率的軌道。
GIS能快速準確地獲取多種組合形式的林業(yè)資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，清晰直觀地表現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和發(fā)展趨勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化以及空間地理分析與實際應用的集成，以滿足森林資源管理和領(lǐng)導決策的需求[4]。GIS技術(shù)可以較好地解決長期以來林業(yè)經(jīng)營粗放、管理技術(shù)落后等問題，利用GIS可以對林業(yè)資源質(zhì)和量的變化進行動態(tài)監(jiān)測與規(guī)劃，進而促進林業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[5]。
2GIS技術(shù)在寧國林業(yè)上的應用現(xiàn)狀GIS技術(shù)在寧國林業(yè)上的應用起步較晚。
2005年，寧國市首次將GIS技術(shù)運用在森林資源規(guī)劃設(shè)計工作中，建成了寧國市森林資源分布、林種樹種等相關(guān)數(shù)據(jù)庫;2006年，該市土地部門利用MAPGIS技術(shù)，建立了寧國市土地利用規(guī)劃等數(shù)據(jù)庫，對寧國市的林業(yè)資源數(shù)據(jù)管理有了一個較為科學的補充。但總體而言，GIS技術(shù)在寧國林業(yè)上的應用十分有限，亟待進一步拓寬其應用范圍和提高技術(shù)水平。
3GIS技術(shù)在寧國林業(yè)中的應用前景展望
3.1森林資源管理目前，寧國市森林資源管理只能對森林資源的數(shù)據(jù)狀況進行統(tǒng)計，各種相關(guān)圖件(如林相圖等)的制作還得采用手工繪制，或采用脫離數(shù)據(jù)庫的計算機輔助制圖，統(tǒng)計信息與空間位置信息基本脫節(jié)，很難保證小班的屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的一一對應[6]，這種管理方法難以對空間數(shù)據(jù)進GIS技術(shù)在寧國林業(yè)中的應用及展望陶汝鵬寧國市林業(yè)局，安徽寧國242300行分析和實現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)可視化。而GIS的空間數(shù)據(jù)和空間分析功能可結(jié)合GPS提供的數(shù)據(jù)，通過研究森林資源變化的空間分布規(guī)律及其對未來發(fā)展的影響分析，能夠為決策者提供對策，以便及時調(diào)整森林資源經(jīng)營管理的方針政策，促進森林資源健康穩(wěn)定地增長[7]。
比如，將GPS定點導入GIS并編號，即可實現(xiàn)對每一株樹木的精確定位管理。這種方法可用于對古樹名木、珍稀樹木的保護管理及改善林木認養(yǎng)經(jīng)營模式等;在營林設(shè)計及檢查驗收中，可實現(xiàn)以行或株為單位進行管理;將航片資料(RS)加載到GIS，即可直接進行小班區(qū)劃。
3.2林情查詢及更新應用GIS技術(shù)能將圖形與數(shù)據(jù)庫有機結(jié)合，實現(xiàn)森林資源檔案管理的計算機一體化，使森林資源檔案的管理和應用上升到一個新的水平。GIS在森林資源數(shù)據(jù)管理中主要有以下2個方面的優(yōu)勢：①可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的科學查詢。在數(shù)據(jù)查詢輸出方面，GIS不僅可以像普通數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一樣輸出數(shù)據(jù)和統(tǒng)計圖表，而且可以將相關(guān)的空間數(shù)據(jù)作為圖形輸出。利用這種圖形和屬性相結(jié)合的查詢方式，可以隨時了解森林資源的狀況，并對其進行統(tǒng)計分析，從而實現(xiàn)對森林資源的科學管理。②可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時更新。在GIS中，當?shù)貓D的圖元和屬性發(fā)生變化時，它們的狀態(tài)也會自動更新，反之亦然。
利用GIS技術(shù)建立寧國市森林資源數(shù)據(jù)庫，包括森林資源分布和林種林分的分布。將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)通過固定識別碼進行掛接，通過GIS可以對寧國市森林資源的位置、面積、權(quán)屬、林種林分等信息進行快速查詢(封3圖1)。
對變化的小班可以進行屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的及時更新(封3圖2)，原來的小班是以竹類為優(yōu)勢樹種的1宗地，變更后該小班分成2塊，1塊地保持原先的形態(tài)，而另1塊已改變?yōu)橐蚤熑~林為主要樹種的林地，通過GIS技術(shù)可以快速準確反映出林地的變化情況。
3.3森林火災預警
森林火災是林業(yè)生產(chǎn)的重大災害之一，及時、準確的火險預警在林業(yè)生產(chǎn)中具有十分重大的意義[8]。寧國市于2009年引入森林火災預警系統(tǒng)，但僅僅用于對重點區(qū)位的火災監(jiān)測。通過GIS技術(shù)建立森林防火管理系統(tǒng)，將大大提升森林火災防控的水平。
該管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和GIS系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫主要存儲森林資源地理空間數(shù)據(jù)、森林資源數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、相關(guān)防火信息數(shù)據(jù)和GPS定位數(shù)據(jù)。GIS系統(tǒng)在同一地圖上有效地組織并分析上述數(shù)據(jù)，為主管部門和用戶提供包括：森林防火信息管理、火災預警、火災蔓延趨勢判定、撲救方案制定、虛擬撲救場景展示、輔助指揮、損失估算等在內(nèi)的各種功能。
4小結(jié)
隨著GIS及其他相關(guān)技術(shù)的日益成熟和實用化，其具有的實時或準實時獲取信息、處理信息的能力，必將對森林資源管理產(chǎn)生深刻影響。例如改變傳統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查作業(yè)方式，對火災等災害事件的監(jiān)測能力大大增強，可快速編制各種林業(yè)專題圖件，動態(tài)監(jiān)測森林資源的空間分布及變化情況，對大區(qū)域的森林資源進行宏觀監(jiān)測以及對局部小區(qū)域的森林資源變化進行監(jiān)測等。
總之，GIS技術(shù)的應用將為科學合理地經(jīng)營管理森林資源、實現(xiàn)森林資源的可持續(xù)發(fā)展和分類經(jīng)營提供依據(jù)。
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