地理信息系统在林业上的应用

陆显兴

摘 要：地理信息系统（GIS）在林业上应用的重要性及广泛的前景。

关键词：地理信息系统；GIS；林业；应用

一、地理信息系统的基本发展概况

地理信息系统简称GIS，是20世纪60年代开始逐渐发展起来的一门综合性的空间数据处理技术。随着计算机技术、空间技术、无线电传输等技术的快速发展，GIS技术近年来发展十分迅速，已成为国内外研究的热点。

二、GIS在林业上的应用功能

由于林业自身有诸如森林生长的长期性、森林资源分布的地域辽阔性、森林资源的再生性、森林成熟的不确定性等特点。因而森林资源信息具以下几个显著特点：森林资源信息具有区域分布性，森林资源在区域上表现为分布式特点，其属性表现为多层次；森林资源数据量大，森林资源信息既有空间定位特征，又有属性特征（各种调查因子），森林的生长又是随时间的变化而发生变化，森林资源信息在时间维上也是变化多样的（多期的调查数据）；展现森林资源信息载体的多样性，有描述森林资源信息的文字、数字、地图、林相图和影像等符号信息载体以及纸质、光盘等物理介质载体。用传统的手段来管理和展现森林资源信息并以此来指导林业生产已日益暴露其严重的弊端。因此，采用新技术（如GIS技术）使特定区域内林业经营管理进入到数字化、集成化、智能化、网络化已成为必然趋势，为林业的可持续发展提供技术支撑，为林业现代化建设提供新的管理手段。

三、GIS在林业上的应用

近年来，我县林业工作者广泛应用GIS技术在林业领域的应用非常活跃和普及，主要有这几个方面。

1.森林资源信息管理分析和评价。森林资源信息管理地理信息系统的建设工作目前正在开展。越来越多的林业工作者目光投向GIS技术与森林资源管理有机结合的研究：森林资源档案管理、林业土地利用变化监测、森林资源动态监测与管理、林权管理等方面，为林业主管部门的森林资源动态监测和经营管理分析和评价提供了一种更有效的工具。

2.森林分类经营区划。应用GIS技术，可以将研究区域的森林进行功能区分，并能把森林区划分类经营的成果以可视化的方式展现，区划的成果可保存，能够一次输入，多次调用。改变了以往的林业区域布局带有较强主观倾向性的弱点，依赖GIS空间分析功能更加有效地发挥森林的主导功能，实现森林分类经营区划的自动化、可视化及图形化 。

3.森林抽样设计。森林资源调查中样点的布设是森林抽样调查中基本工作，在森林资源调查中得到广泛应用。传统的样点布设方法是借助随机数表在地形图、航片（影像）、林业专题图上标出，然后用测量的方法根据样点的图上坐标放样到实地相应位置。GIS系统中林业专业抽样设计功能进行了扩充，从而实现了森林抽样样点的可视化布设，并能任意查询和打印样点分布图及样点的详细位置图。

4.林业专题制图。制图是一项技艺性强且工作量极大的工作，但 GIS提供的制图功能使制图工作变得轻松自如。在制作植被分布图时，GIS把地图的信息源依海拔、坡向、坡位、坡度、土壤类型、年降雨量等分成不同的“层 ”，使每一层与一定立地上的植被相联系，从而简化、连贯了植被成图工作。ArcGIS9.3将地图分为点状图、线状图、面状图、等值线图四大类 ，利用其图形作模块，通过图形的组合、叠加、复合 ，实现地图的拼接、 剪裁、缩放等各种功能，从而制 作用户所需的各种复杂的专题图。

5.森林采伐设计管理。应用GIS技术可以把下达采伐限额指标与其数字化图面材料結合起来。对于森林采伐量的空间直观分析就是将采伐预定量落实到小班，应用GIS技术直观地反映到具体地域空间，反映出各种不同的采伐方式（主伐、生长伐、低改）和采伐量（蓄积）的地理空间分布。借助GIS分析其相关的地理属性之间的相互关系，从而分析采伐量决策在空间上的合理性，分析采伐进程和空间配置方案与保护生物多样性的影响。

6.营造林规划设计。GIS应用于营造林规划设计，能更准确地了解林业资源及生物多样性，更有效地进行生产经营方案的决策。应用GIS管理营造林规划档案，动态生成本地区的可造林地情况分布图，为更好地实现适地适树提供可视化手段。这为造林工程管理、生态环境建设起积极作用。利用GIS的空间分析功能把坡度、坡向、土壤类型、海拔高度等因子作为适地适树分析的主要立地因子进行立地分析和造林树种的选择，提高适地适树分析的可视化程度。

7.GIS在林火管理中的应用。森林火灾时有发生，对人类的生命财产、地球资源及生态环境造成了巨大的危害，是造成森林大量毁坏的重要原因之一。近年来，随着现代计算机网络和“3S”等技术的不断发展及其因公的日趋广泛，森林防火技术的研究手段和方法发生了深刻的变化。在森林防火决策支持系统领域开展了诸如大区域系统的建立、自适应显示分辨率的处理、图形图像的有关处理技术、基于Web的信息发布、“3S”与DSS技术的应用等研究。其中，利用GIS技术进行林区信息管理，防火点建设规 划，提供林火扑救辅助决策，较大程度提高了灭火的效率，减少经济损失，同时比较准确评估由火灾造成的经济损失。

8. GIS在森林病虫害防治中的应用。利用GIS的数据库功能管理森林病虫害有关的海量空间数据显得十分必要。森林病虫害的发生具明显的空间位置特征，传统的方法不能进行相关的空间分析；同时病虫害的预测预报、监测评估以及决策支持，都需要大量的空间数据，以及进行大量的空间数据的操作。利用GIS的空间分析技术进行预测预报是森林病虫防治新的研究热点。根据病虫害的发生发展规律，以及与环境生态因子的关系，并结合病虫害专家的知识建立病虫害预测预报模型。利用GIS也可对森林病虫害灾情进行评估形成损失报告和损失分布图。基于GIS进行决策支持主要是制定病虫害治理措施及确定到达灾区的最佳路径，使森林灾情防治和评估更加科学、准确，这将有更加广泛的应用前景。

9.林权地理信息系统。集体林地是国家重要的土地资源，是林业重要的生产要素，是农民重要的生活保障，而集体林权制度改革就是盘活林地资源、挖掘林地潜力、解放林业 生产力的一种有效手段和途径。为了搞好林权制度改革，深入贯彻落实科学发展观，大力实施以生态建设为主的林业发展战略，进一步加快林业信息化的进程，开发针对林权制度改革的系统信息平台势在必行。

四、结语

林业的数字化建设是一个庞大的系统工程，它将整合各种林业资源信息库，并建立一个强大的软硬件及网络支撑平台。现代自然科学和计算机技术的发展，正在改变着传统的林业经营管理模式，GIS作为一种崭新的管理工具和高新技术正渗透到林业经营管理的各个领域，它不仅可以解决用传统方法无法解决的许多问题，而且可应用它来探索新的规律。因此，GIS技术在林业中的应用将更为广阔，为数字林业的建设打下良好的基础，使林业更好地满足当前社会对林业生态效益的迫切需要。

参考文献：

[1]何楚林，计算机编绘林业地图的技术方法研究.

[2]李芝喜，西双版纳勐养保护区热带林保护GIS研究.

[3]王霓虹，基于WEB与3S技术的森林防火 智能决策支持.

[4]武刚，卢泽阳，吕洪利，森林资源管理信 息基础建设 .