林業作業GIS技術運用

時間:2022-05-02 10:57:00

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林業作業GIS技術運用

1gis技術背景

GIS技術以地理空間為基礎,采用地理模型分析方法,實施提供多種空間和動態的地理信息,是一種為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統,即在計算機軟件和硬件的支持下,以一定的格式進行輸人、存貯、檢索、顯示和綜合分析應用的技術系統。GIS技術不僅可以有效地管理具有空間屬性的各種林業資源信息,對林業資源管理和實踐模式進行快速和重復分析,便于科學決策、標準評價,而且,可以有效地對一定時期內的資源環境狀況及生產活動變化進行動態監測和對比分析,也可將數據收集、空間分析和決策過程綜合為一個共同的信息流,提高工作效率。地理信息系統(GIS)作為支持空間定位信息數字化獲取、管理和應用的技術體系,隨著計算機技術、空間技術和現代信息基礎設施的飛速發展,在全國行業信息化進程中的重要性與日俱增。特別是當今“數字地球”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9O年代以來,地理信息系統在全球得到了空前迅速的發展,廣泛應用于各個領域.產生了巨大的經濟和社會效益。隨著林業信息化建設前進的步伐,GIS技術在林業工作中被廣泛應用,并發揮著極其重要的作用,而且有著巨大的發展潛力。

2GIS在內蒙古自治區林業工作中應用的必要性

內蒙古自治區土地總面積為118.3萬km。,森林覆蓋率達20.O9/6。森林資源分布地域廣,反映資源現狀的信息量大,基礎數據格式多樣,其問包含著與林業生產息息相關的各種數據,如林地使用狀況、植被分布特征、社會經濟等許多因子,這些數據既有空間數據又有屬性數據,利用傳統方法還不能及時對這些數據進行綜合分析。隨著社會經濟的迅速發展,森林資源的開發、利用和保護需要適時跟上經濟發展的步伐,掌握資源動態變化,及時做出管理決策就顯得非常重要。通常的森林資源監測,從資源調查到數據分析、制定經營方案,耗時長,往往造成經營方案和現實生產經營活動脫節,這種滯后的現象勢必影響森林資源管理工作。在全區林業生產工作中,如造林設計、撫育設計、伐區設計、森林防火、病蟲害監測以及各種林業工程設計中,常常需要投人大量的人力、物力和財力。而利用G1S技術,既可提高工作效率,又能提高設計質量,體現出巨大優勢,具體表現在如下幾個方面。

2.1林業生產經營管理更趨科學化

將空間數據作為不可缺少的因素與屬性數據進行綜合分析,改變單一屬性數據分析的缺陷。使制作的決策方案更加合理。對林業森林資源的空間屬性數據進行動態管理,一旦資源發生變更,即刻對資源數據進行更新,從而準確掌握資源的狀況,做出有效的決策。制作與生長模型、決策模型等有關的專題地圖提供形象化的決策分析方案,為經營方案準確有效的實施奠定基礎。

2.2林業生產工作更具效率化

繪制一個鄉鎮的地形林相圖,手工繪制至少需要一個月時間.而利用GIS技術只需3d左右即可完成,提高工效]0倍以上,并節省制圖費用;G1S技術還可適時查詢資源數據或進行資源統計;在外業調查中通過GPS定位得到的數據,輸入GIS,則可對原有數據進行修正、核實,進行動態更新。綜上所述,在林業工作中應用GIS技術能夠在大量的設計、統計、分析活動中提高工作效率,減少人力、財力和物力的投人,它體現出來的科學性和優異性是顯而易見的,因此,在內蒙古自治區的林業工作中應用GIS技術是必要的,也是可行的。

3GIS在全區林業工作中的應用范圍

GIS借助其數據庫和數據管理功能,可以方便地在空間、屬性數據的基礎上建立生長、預測、經營、決策模型,制定出經營決策方案供決策者參考。GIS在林業上的應用過程大致可分為三個階段。①作為森林調查、數據管理的工具。主要特點是建立地理信息庫,利用GIS繪制森林分布圖及生成報表。GIS的應用主要限于制圖和數據查詢。②作為資源分析的工具。已不再限于制圖和簡單查詢,而是以圖形及數據的重新處理等分析工作為特征,用于各種目標的分析和推導出新的信息。③作為森林經營管理的工具。主要在于建立各種模型和擬定經營方案等,直接用于決策過程。GIS技術在我國林業上的應用還基本處于第一或第二個階段。隨著內蒙古自治區林業信息化建設的不斷深入,GIS技術在內蒙古自治區林業工作中的應用將主要體現在以下方面。

3.1基礎數據庫的建立

3.1.1基礎地圖的整理和空間數據的建立

森林經營地圖包括林業區劃圖、造林規劃圖、資源預測圖、森林火險等級分布圖、調查樣地分布圖、樹木種源規劃圖、森林資源評價圖、自然保護區規劃圖、森林公園規劃圖、環境保護規劃圖、土地利用圖等。森林經營地圖中的信息主要是通過資源、地理、社會經濟等有關地圖進行綜合處理獲得,也可根據生長預測模型進行屬性數據分析以及空間、屬性數據的相關分析進行設計和制作。

3.1.2屬性數據庫的建立

森林資源二類調查數據目前在我國大都采用關系數據庫每個小班調查卡片為數據庫中的一個記錄,經輸入、檢查、修改,建成小班調查因子數據庫和樣地調查數據庫。數據庫中每個記錄的每個數據項(字段)對應一項調查因為實現屬性庫與圖形庫的聯結.在小班數據庫中增加一個關鍵字數據項IIj字段,文件以鄉(鎮)或林場為單位.文件名以鄉(鎮)或林場名稱命名。

3.2資源動態變化監測

3.2.1林業用地利用變化監測

林業土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。在管理數據庫中這種變化只能從數量上反映出來,缺乏直觀的空間數據反映。G1S方法彌補了這一不足,它借助于地面調查或遙感影像數據,實現了地籍管理,將資源變化情況落實到山頭地塊,并利用強大的空間分析功能,可及時對森林資源時空序列、空間分布規律和動態變化過程作出反映,為科學地監測林地資源的變化、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。

3.2.2林分變化監測

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林地狀況的重要指標,是制定林業生產方針政策、林業規劃設計的重要依據。林分變化受自然、經濟社會和林業政策影響。通過GIS監測,了解和掌握林分變化,可及時進行林業生產方針政策調整,促進林業生產健康穩定地發展

4應用GlS技術中的主要問題

數據來源與數據質量難以保證(數據來源廣泛,但數據質量不高),而且由于儀器設備以及人力物力的限制,許多數據難以獲取。現有數據往往由于數據來源不一、數據格式各異、年代不同等原因造成土地資源與生態環境數據質量難以保證,特別是數據格式不一,使各地區的數據難以共享,嚴重影響了GIS的應用。同時,地理信息系統最基本特點是每個數據項都有空間坐標,而傳統的人工采集與野外調查數據空間定位能力差,并且往往以點代面,不可避免地帶來了各種誤差。因此,數據來源與數據精度一直是GIS技術真正解決資源與環境問題的一-一個“瓶頸”。標準規范不統~一、數據共享程度低。由于資源環境管理的專業性比較強,在相應GIS建立的過程中,技術標準、數據交換標準、元數據標準等方面存在著很大的差別,使不同的信息系統之問難以共享。

5GlS發展趨勢與建議

GIS在資源環境領域的應用方興未艾,從技術、地理信息、經濟社會的需求等方面分析.在該領域有以下趨勢及建議:結合國家及自治區林業信息化建設工作,以電子政務相關工程為基礎。推動GIS在森林資源管理中的推廣應用。信息化建設已成為我國各級政府及企業的重要任務,GlS在以資源、能力、生產、資金等空間綜合配置、優化組合為目的的信息化建設中,可以發揮其應有的作用;結合內蒙古自治區各林業工程的實施,推動GIS技術在內蒙古自治區的應用;GIS應用向專業化方向發展.功能由通用管理功能轉向資源評估、監督、跟蹤分析等專業功能。隨著經濟社會的發展,經濟社會與林業資源之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來,這些問題在時間和空間上具有諸多的關聯性,分析這些問題、提出合理的解決方案建議,需要功能更專業化的GIS軟件系統支持;積極利用3S技術集成應用,全球定位系統、遙感技術與GIS的集成應用已成為GIS軟件發展的趨勢之~,而這種應用的發展是在應用推動的基礎上建立的,充分應用集成化的GIS將成為森林資源管理的發展方向;進行專業應用系統開發建設,結合內蒙古自治區林業工作的需求,開發專業化的GIS,如針對性地開發生態保護區、生態功能區、生物資源等領域的專業性GIS軟件與管理系統;制訂統一的標準體系,實現各應用系統數據共享和兼容;加大投入.強化對相關林業工作人員的(IS專業知識和技能培訓。