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GIS技术在宁国林业中的应用及展望

时间:2012-09-24作者:来源:中国论文库
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  宁国市地处安徽东南部,是安徽省重点山区县(市),素有“八山一水半分田,半分道路和庄园”之称。森林资源是宁国市林农生活生产的物质基础,是经济发展和环境保护必不可少的资源。

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  宁国市地处安徽东南部,是安徽省重点山区县(市),素有“八山一水半分田,半分道路和庄园”之称。森林资源是宁国市林农生活生产的物质基础,是经济发展和环境保护必不可少的资源。但是目前该市森林资源缺乏科学的管理方法,导致资料老化、数据单一、图形数据与属性数据严重脱节。而建立区域性森林资源地理信息系统(GIS),以高分辨率、多层次、动态描述森林资源的时空分布特征,描绘森林资源的动态变化规律,可以为现代林业科学合理的经营管理提供理论和实践依据。

  1 GIS技术概述1.1 GIS 技术地理信息系统(GIS,Geographic Information System)是一个用于对地理数据进行采集、管理、查询、计算分析与可视化表现的计算机技术系统[1]。GIS的基本系统包括 5 个子系统:数据输入子系统、图形与文本编辑子系统、数据管理子系统、空间查询与分析子系统以及数据输出子系统[2]。GIS应用十分广泛,据统计,GIS 由最初在军事上的应用,到现在自然资源管理、土地和城市管理、电力、电信、石油和天然气、城市规划、交通运输、环境监测和保护、110 和 120 快速反应系统等国防、经济建设和日常生活中,有 80%都与 GIS密切相关[3]。GIS已经深入到了人们的日常生活中。因此,GIS产业被公认为是21世纪的支柱型产业,是信息产业(IT)的重要组成部分。

  1.2 GIS技术在林业中的应用GIS与GPS(全球定位系统,Global Positioning System)、RS(遥感技术,Remote Sensing)统称为 3S 技术,已广泛应用到林改、林业产权交易、森林资源评估、公益林管理、林地查验、森林资源调查、营造林规划设计及检查验收等多个林业领域,取得了很好的效果,林业管理也正逐步进入高精度、高效率的轨道。

  GIS 能快速准确地获取多种组合形式的林业资源统计数据,清晰直观地表现数据之间的联系和发展趋势,实现数据可视化以及空间地理分析与实际应用的集成,以满足森林资源管理和领导决策的需求[4]。GIS技术可以较好地解决长期以来林业经营粗放、管理技术落后等问题,利用 GIS可以对林业资源质和量的变化进行动态监测与规划,进而促进林业产业的可持续发展[5]。

  2 GIS技术在宁国林业上的应用现状GIS 技术在宁国林业上的应用起步较晚。2005 年,宁国市首次将 GIS技术运用在森林资源规划设计工作中,建成了宁国市森林资源分布、林种树种等相关数据库;2006 年,该市土地部门利用MAPGIS 技术,建立了宁国市土地利用规划等数据库,对宁国市的林业资源数据管理有了一个较为科学的补充。但总体而言,GIS技术在宁国林业上的应用十分有限,亟待进一步拓宽其应用范围和提高技术水平。

  3 GIS 技术在宁国林业中的应用前景展望3.1 森林资源管理目前,宁国市森林资源管理只能对森林资源的数据状况进行统计,各种相关图件(如林相图等)的制作还得采用手工绘制,或采用脱离数据库的计算机辅助制图,统计信息与空间位置信息基本脱节,很难保证小班的属性数据与图形数据的一一对应[6],这种管理方法难以对空间数据进GIS技术在宁国林业中的应用及展望陶汝鹏宁国市林业局,安徽 宁国242300行分析和实现真正意义上的数据可视化。而 GIS 的空间数据和空间分析功能可结合GPS提供的数据,通过研究森林资源变化的空间分布规律及其对未来发展的影响分析,能够为决策者提供对策,以便及时调整森林资源经营管理的方针政策,促进森林资源健康稳定地增长[7]。

  比如,将GPS定点导入GIS并编号,即可实现对每一株树木的精确定位管理。这种方法可用于对古树名木、珍稀树木的保护管理及改善林木认养经营模式等;在营林设计及检查验收中,可实现以行或株为单位进行管理;将航片资料(RS)加载到GIS,即可直接进行小班区划。

  3.2林情查询及更新应用 GIS技术能将图形与数据库有机结合,实现森林资源档案管理的计算机一体化,使森林资源档案的管理和应用上升到一个新的水平。GIS在森林资源数据管理中主要有以下2个方面的优势:①可以实现数据的科学查询。在数据查询输出方面,GIS 不仅可以像普通数据库系统一样输出数据和统计图表,而且可以将相关的空间数据作为图形输出。利用这种图形和属性相结合的查询方式,可以随时了解森林资源的状况,并对其进行统计分析,从而实现对森林资源的科学管理。②可以实现数据的及时更新。在GIS 中,当地图的图元和属性发生变化时,它们的状态也会自动更新,反之亦然。

  利用 GIS技术建立宁国市森林资源数据库,包括森林资源分布和林种林分的分布。将空间数据与属性数据通过固定识别码进行挂接,通过GIS 可以对宁国市森林资源的位置、面积、权属、林种林分等信息进行快速查询(封 3 图 1)。

  对变化的小班可以进行属性数据和空间数据的及时更新(封 3 图 2),原来的小班是以竹类为优势树种的 1 宗地,变更后该小班分成 2 块,1 块地保持原先的形态,而另 1 块已改变为以阔叶林为主要树种的林地,通过GIS 技术可以快速准确反映出林地的变化情况。

  3.3 森林火灾预警

  森林火灾是林业生产的重大灾害之一,及时、准确的火险预警在林业生产中具有十分重大的意义[8]。宁国市于2009 年引入森林火灾预警系统,但仅仅用于对重点区位的火灾监测。通过 GIS技术建立森林防火管理系统,将大大提升森林火灾防控的水平。

  该管理系统包括数据库和GIS系统,数据库主要存储森林资源地理空间数据、森林资源数据、气象数据、相关防火信息数据和GPS定位数据。GIS系统在同一地图上有效地组织并分析上述数据,为主管部门和用户提供包括:森林防火信息管理、火灾预警、火灾蔓延趋势判定、扑救方案制定、虚拟扑救场景展示、辅助指挥、损失估算等在内的各种功能。

  4 小结

  随着 GIS及其他相关技术的日益成熟和实用化,其具有的实时或准实时获取信息、处理信息的能力,必将对森林资源管理产生深刻影响。例如改变传统的林业调查作业方式,对火灾等灾害事件的监测能力大大增强,可快速编制各种林业专题图件,动态监测森林资源的空间分布及变化情况,对大区域的森林资源进行宏观监测以及对局部小区域的森林资源变化进行监测等。

  总之,GIS技术的应用将为科学合理地经营管理森林资源、实现森林资源的可持续发展和分类经营提供依据。

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