网络地理信息技术在林业检疫管理中的应用研究

徐泽洲

(贵州省惠水县林业局检疫站，贵州 惠水 550600)

1 引言

林业资源作为国家重要的自然资源，对调节气候和发展经济都有着重要意义，需要对其进行科学合理的管理。然而因为森林范围大，监测难度也随之增大。可以说加强对林业病虫害的防治，就是在维护林业资源。但是林业检疫的管理工作普遍存在权责不一、缺乏标准化等问题，使得在检疫和管理工作上问题重重。

2 林业检疫管理引入地理信息技术的重要性

针对林业资源管理和检测的困难，国内许多专家和学者尝试把地理信息技术引入到林业检疫管理中，通过利用这种技术对林业病虫害信息及数据采集，然后对信息数据分析，根据实验这种尝试是可行且有效的。

建立起林业检疫管理信息系统，可以防治林业资源病虫害，预防森林火灾等自然灾害，优化相关管理工作的效率，提高管理工作的信息化水平，对于保护林业资源具有相当大的意义。

利用GIS技术(Geographic Information Systems地理信息系统)，它能以地理空间作为基础，采用地理模型分析方法，实时地采集和提供多种空间和动态地理信息。这种技术还能够将表格型数据转换为地理图形显示，直接对结果进行操作和分析。正是因为GIS系统具有实时采集信息的特点，它能为监测机关提供大量的信息数据决策支持。

本文研究基于GIS技术所建立起的林业检疫管理系统，对GIS系统在林业检疫管理的应用，探讨如何提高林业检疫管理的信息化水平和工作效率。

3 系统总体设计架构

3.1 系统主体结构和建设目标

为了更好提高林业检疫工作的效率，促进其信息化水平和工作效率，为林业管理领导提供更多的信息决策支持，拟建立起林业检疫管理信息系统。此系统以现代网络作为其系统的基础，辅以数据库技术，同时利用GIS技术外业采集、平台管理、客户端查询等技术产品，实现林业检疫工作内部与外部双方的有效互动。

对于外业采集所配备的移动终端，则以PDA作为其移动终端，对于采集系统中多个类型的数据，它能够规范化、实时采集，在与系统平台交互时能够实时交互。

对于系统中的业务、空间数据的管理以及整体权限的管理，都交由系统平台进行管理，为领导决策提供数据支持。除了对内提供数据支持，林业检疫管理信息系统还能为外界提供业务数据和空间数据的查询服务。

3.2 系统框架

本系统框架设计拟采用“四横两纵”架构，即系统的框架分为4层：数据、逻辑、服务和展示层。决策辅助支持子系统能够为各省市领导集成显示检疫信息，为领导做出决策提供数据依据；数据管理子系统还面向各级林检单位的维护人员，能够对运行管理和检疫信息进行管理，从而为更多子系统提供数据支持；除了设计面向内部管理和维护人员的子系统，此系统还面向操作员与外部业务人员的交互，设计了业务管理子系统，它能够实现业务管理和应用管理。

3.3 网络设计

在网络标准采用了C/S和B/S两相结合的方式，然后再细分内网、外网、客户端三大部分。

内网包括了地图、数据库、应用、调运检疫4个服务器。通过地图服务器，能够发送地图信息到各客户端，特别是检疫人员的安装系统客户端的移动终端上，方便相关人员展开工作；通过数据库服务器，能够实现业务数据和系统数据的统一管理，实现数据整理和利用的最大化；应用服务器主要对应用服务和网站进行部署；调运检疫服务器连接应用服务器，再通过后者连接到数据库服务器，同步、调校检疫数据[1]。

外网指的是互联网，主要与地图服务器进行交互，实现地图叠加等服务。至于客户端，主要有PC客户端和移动客户端(主要载体为PDA)，前者能够登录本系统进行特定操作；后者主要实现对检疫数据进行采集，然后上传至内网。

3.4 系统开发及运行环境

GIS系统的开源性，为林业检疫管理信息系统的开发减少了开发和运行成本，同时在尽可能满足需要的前提下，进一步采用开源性的免费软件。系统开发语言则以Java和JavaScript为主；采用TomCat 6.x作为网络服务器端口；移动客户端则采用MapZone。

Windows 2008 Server企业版作为本系统的操作系统，移动客户端操作系统为Windows Mobile 5.0。这样的选择既能满足实用性的要求，又能减少相应的开支，使运行开发成本降到最少。

4 地理信息系统在林业检疫管理的应用

4.1 森林资源信息管理

我国对于森林资源信息的管理，还落后于发达国家，目前还处于建设阶段，还未大范围铺开普及。GIS技术能够与森林资源信息有效结合，随着对其研究和应用的深入，越来越多的学者和专家都参入其中。对于森林资源信息管理，主要体现在动态监测、林业资源档案管理、林业土地利用监测等方面。随着我国对GIS技术应用的深入，越来越多的功能和管理应用进入到森林资源管理中来[2]。

相比于传统森林资源信息的管理模式，结合GIS技术的新管理方法，能够对空间数据进行综合分析，这解决了以往管理模式对单一数据分析所引起的问题。

针对森林资源信息管理，主要有4种类型：①独立开发，针对森立资源信息管理工作的需要，进行个性化开发，提供相应功能组件，优点是满足差异化管理需求，缺点是兼容性差；②加工和管理数据，通过利用GIS技术以及相关软件工具，管理森林资源数据，对数据进行加工处理；③基于GIS软件及技术的基础，对森林信息管理系统进行二次开发；④组件式系统，把森林资源信息系统分为若干个组件，每个组件具有相应的功能，然后在组件基础上设置相应权限，下发各组件给各级工作人员的移动客户端，如此能更具针对性地安排林业检疫工作。

4.2 森林划区经营及优化决策

根据森林范围的不同，利用GIS技术能够为各级林业人员划分工作范围，在实现森林功能区分的基础上，更好地实现森林保护，如明确森林防火带范围等。通过森林划区经营，能够实现一次数据多次调用的上传原则，减少信息数据的冗余程度，从而改善过去林区划分范围的不合理性及主观倾向性等缺点，为划区管理提供更高效、科学的决策支持，从而制定更加实用的科学经营方案，优化林区管理决策。

4.3 森林抽样、采伐及林业规划设计

对于森林的抽样、采伐工作，同样可以应用GIS技术，利用该技术能够实现布设多种样点和可视化抽样样点，还可把这些样点视图打印下来，对森林采伐进行动态规划。

利用GIS技术，能够为营造林业规划制定更加合理的经营计划，掌握森林资源以及生物的情况，了解所呈现复杂多样性。同时采用GIS可视化手段，根据以往营造林规划档案，生成林地的分布图，实现数据纵向对比和综合分析[3]。

4.4 根据林业主题制图

表现森林聚集态的专题图叫做林相图，是为森林经营措施提供指导的专业用图。在制定森林经营方案、森林总体规划时，林相图是重要的参考，它在林业的许多领域得到广泛应用。但是林相图传统制图方式具有一定的专业度，且需要工作人员手工制图，林相图的质量取决于制图人员的经验和水平。GIS应用到林相图的制作后，大大简化了专题制图的步骤和难度，还能编制多种林相图主题，提高了制图人员的制图效率和工作量，为林业生产提供科学的经营决策参考。

4.5 GIS技术技术对森林的保护

4.5.1 防火

火灾是破坏性的灾难之一，造成的损害恢复时间长，甚至部分火灾永远地影响着当地地貌，造成森林消失，进一步引起水土流失的问题。因此林业管理中，常常把防火工作当作是森林养护的关键。以往的森林防火工作都是靠人工探测，具有时效滞后以及观测不精确的缺点，但是在引入GIS技术后，这个缺陷也终于被补足。

借助遥感遥测数据再结合GIS系统，能够及时且准确地掌握火灾预测预报，甚至还能对森林干湿度进行检测，从而预测出发生火灾的概率，从而为护林员防火准备争取时间。同样借助于GIS系统，能够更合理地规划森林防火点。

GIS技术不仅能应用在防火方面，在火灾发生时也能够根据收集到的数据进行综合分析，制定出最高效的救火计划，让森林火灾控制在尽可能小的范围内[4]。

4.5.2 防治病虫害

除了森林火灾外，病虫害的侵害也是造成森林严重损失的自然灾害之一，以往防治病虫害的方法已不能应付当今森林多发的病虫灾害。因此借助于GIS技术对森林病虫害空间数据的收集，然后对这些收集到的数据进行分析，评估森林各区域病虫害的规模，为防止森林病虫害提供数据支持。

例如，对于营造林来说，其数种数量较为单调，营造林区域容易大规模发生病虫害，相对的因为数种单一的特点，防治手段也相对简单。借助于GIS技术，能够掌握营造林发生的病虫害情况，是虫害还是病害，达到什么程度，防治手段应用在什么区域。GIS技术能够对收集到的数据情况进行分析，从而为防治决策提供详细而准确的数据分析。

4.6 GIS技术在林业检疫管理的应用前景

除了上述所陈列的用途外，GIS在林业的应用上还有更广阔的应用前景。随着计算机软硬件、数据库技术、网络技术和多媒体技术的发展，越来越详细和个性化的功能和程序被开发出来，GIS正处于大发展的阶段。GIS技术的发展离不开各学科的发展。各学科的发展促进了GIS技术水平的提高，更多的技术手段能够在林业检疫管理中应用，两者的发展相辅相成。

GIS不是独立的技术，集成遥感、全球定位系统，成为所谓的“3S”技术，对于森林资源的监测能够做到实时、动态性监测，从而促使森林资源的合理开发和利用。此外，随着互联网、计算技术的发展，在林业检疫管理上也发挥着更大的作用，林业检疫引入互联网技术，实现相关工作的“互联网+”，更有利于林业从业人员的工作展开和管理。

5 结论

地理信息系统(GIS)在林业检疫的应用，使森林资源管理和利用、防治森林病虫害、防止森林火灾等效率提高很多。同时由于林业资源的特点，要想更合理、有效地开发林业资源，需要加大GIS技术的引用和研究力度，为林业信息化打下坚实基础。