森林资源管理中地理信息系统技术的应用研究

雍俊

（铜仁市万山区自然资源局营林站，贵州 铜仁 554200）

1 地理信息系统概述

地理信息系统（GIS）又称“地学信息系统”，它是一种以网络技术、计算机技术为基础的先进空间信息系统，能够智能收集、整理、分析、运算等空间地表上的有关地理分布数据，是一个信息化的数据库系统。在森林资源管理中运用地理信息系统（GIS），可以提高森林资源管理计量值的有效性。GIS 具有很强的空间查询功能，能够有效地监控森林资源的区域和空间性能。GIS 在一定程度上解决了森林资源管理中地图矢量、空间数据等基础信息数据的精确度问题，通过整合相关信息数据，及时发现森林资源的变化，如图1 所示。

图1 地理信息系统（GIS）（图片来源：网络）

2 森林资源管理的重要意义

林业是林业生产的物质基础。林业资源状况是衡量林业效益的最重要标志。由于人类活动和自然因素的影响，森林资源一直处于不断的动态变化状态，在当今经济发展、城市建设和物质需求的影响下，森林资源被大量开采。为此，应加强森林资源管理和监督，建立科学有效的管理制度。林业资源管理是我国森林资源保护、培育、更新、利用的指针，决策性组织开展调查、规划、控制、调节、检查和监督等工作，从根本上认识我国森林资源现状，加强对森林资源的保护，使我国森林资源实现可持续发展。

3 地理信息系统在森林资源管理中的具体应用

3.1 在火灾防范等自然灾害中的应用

在森林的日常管理中，火灾作为一种常见的森林灾害，是不可忽视的一项。GIS 技术的不断发展，使其在火灾预防方面所发挥的优势作用更加明显。GIS 可以实现对采集到的信息数据的分析，发现有火灾发生时，可以立即发出指令，并通过报警装置传递给消防人员。通过与地理信息系统（GIS）遥感技术相结合，及时发现存在火灾隐患的部位，及时做出反应，采取相应的灭火措施，如图2 所示。

图2 地理信息系统（GIS）遥感技术相结合

3.2 在资源档案管理中的应用

针对林业档案数据库较大的数据库，以小班制为基础的数据单元，建立完善的档案管理库，定期更新数据，实现资源实时控制。尽管在一定程度上提高了管理效率，但仍有一定的局限性，森林档案系统只能对数据部分进行统计，有些图片内容需要人工手绘来完成，这给数据统计带来一定的阻碍，使森林数据统计不能满足要求。利用地理信息系统（GIS）将数据和图片进行统计，能够极大地提高森林资源档案管理的效率，从而提高森林资源档案的管理水平。

3.3 在森林结构调整中的应用

3.3.1 树种结构

地理信息系统（GIS）利用高频成像功能，可以分辨出各树种、植物的生长情况、地表地貌分布情况及不同树种所分布区域的差异，最后以3D 图像的形式呈现，有助于森林资源管理人员及时掌握地质地貌分布信息。整合图像数据与数据库资源内容，形成对森林树种分布的科学评价，为下一步优化森林结构提供参考。

3.3.2 年龄结构

地理信息系统（GIS）可依据森林中各种植被或树种立地、生长信息及未来可带来的生态效益等信息，提供相关内容。利用地理信息系统（GIS）的系统分析功能，得到所分析林木年龄结构，为下一步管理工作的开展建立科学的依据，根据信息调整林木龄组结构，达到科学育林的目的，为林地生产能力的提高提供指导。

3.3.3 森林林种结构

地理信息系统（GIS）具备较强的林种结构的调整能力，通过对林地中缓冲防护林的结构进行分析，实现对自然保护区域内的保护机制的建立以及对防火隔离区域内的防火机制建立，确定防护林的范围区域。地理信息系统（GIS）可以依照所在林地资源的分布情况以及带来的经济效能，判断林地布局是否具备科学性。

4 地理信息系统在森林资源管理中的应用意义

4.1 建立完善的森林资源档案

利用地理信息系统（GIS）技术，可以在建立完善森林资源档案时，将地理信息系统（GIS）技术应用于所有森林资源的数据化处理。利用地理信息系统（GIS）收集到的数据，如：森林内部地形、地理结构分布等，将采集到的资料输入电脑，根据过去的基本信息对比新收集到的数据进行计算机分析，保证数据的真实有效，分析森林资源的变化趋势。与实地测量相结合，核查由地理信息系统（GIS）获得的数据，采用最新的先进数据采集仪器和传感器设备，记录各监测点的测量，并在森林中设置监测点，使监测点均匀分布，并通过人工读表进行记录。如对数据进行分析管理，对不同的数据源、不同的数据形式进行分类处理，并输入计算机系统，存档保留。建立相关的网络分析和模型操作功能，应用计算机进行数据分析、分类。在设置森林资源监测点时，要根据不同的森林环境和地理条件，设置监测点，有些环境是干燥的，动物喜欢栖息，有些环境潮湿，有较多的菌类，树种和物种分布也不同，监测点设置时要根据地点环境的均匀分布，确保监测的数据种类全面，从而保证森林资源档案的完善性。

4.2 优化森林资源管理

现行的森林资源管理理念已经与现代社会不相适应，在进行优化的过程中，依据地理信息系统（GIS）系统对森林资源进行了设计。利用地理信息系统（GIS）数据库收集和分析的数据，利用计算机建模系统对森林资源状况进行模拟，对存在的实际问题逐个排查，记录运行数据。在计算机建模过程中，对存在的问题进行纠正和模型运行，反复试验，记录试验数据对比，分析出最优的森林资源管理方案。GIS 作为林业管理的手段，可以首先制定预期的林业生产计划，并对现有的森林审批计划进行查验。在我国当前对森林资源制定的管理规定中，必须先向上级申报林地采伐，并经上级主管部门批准后，才能开展相应的作业活动。

GIS 具有的独特的数据分析能力，可以根据相应的政策法规的要求，科学地选择采伐时间和采伐间隔。本系统具有较强的数据计算能力和超强的仿真能力，使林地管理者及时发现目前所管理的林地面积内存在的生产、经营、管理等相关问题，根据分析结果制定整改方案，为森林管理者制定科学政策提供依据。利用地理信息系统（GIS），可以根据用户的使用需求，对地理信息系统（GIS）内部的图形和属性数据进行个性化设置和变更。由于技术手段的不断创新，将使更多的数据、图形、属性数据等数据输入到系统中，实现了系统应用的科学发展。例如，在模拟森林资源变化过程中，会发现由于人们的采伐导致森林中某些珍贵菌种日益减少，从而有灭绝的危险。模型建立过程中，管理者可根据不同类型的菌种进行分类，划分出若干子项目，设置子项目监控人员，管理人员将菌种分解后，由管理者将菌种分解为各监督人进行统一管理。仿真过程中要加强人工护菌丝及林内环境维护，由检测员记录数据变化，根据模拟效果及成本情况选择适当的解决方案。建立森林模型时，还要依靠信息建模系统来预测未来森林资源的发展趋势，并根据预测结果规避可能出现的问题，优化森林资源管理，实现森林资源的可持续发展。

4.3 提高森林资源管理的时效性

森林资源管理在以往的森林资源管理过程中，耗时较长，常常不能按预期的时间完成管理工作，对今后的工作影响较大。GIS 在森林资源管理中运用地理信息系统（GIS）技术，利用其空间专业化进行数据管理。利用卫星进行实际地面测量，可以快速、准确地采集到现有森林资源的现状，并将其直接存入数据库。当需要某些综合性的工作信息时，通过对数据库的输入指令，可以利用系统自动对数据进行计算分析，从而得到所需的结果，节省了人工计算分析的时间，大大增强了森林资源管理的实时性。

5 结语

总之，在森林资源管理中采用地理信息系统（GIS），可以有效提高森林资源的采集率，加强森林资源管理，提高准确度，改善林地防火性能，调整林地结构，使森林资源更好地服务于人民。