基于GIS 在营林管理信息系统中的应用研究

周清先

（汪清县林业局，吉林 延边 133200）

科技就是生产力，通过GIS进行林业制图和数据监管，利用空间分析规划、图像遥感、实时地理信息系统、智能的3D可视化，强大的收集处理数据，使繁重枯燥的营林生产工作变得智能轻松魔术化了。加强对营林生产工作成效的实时监测和动态管理，为管理人员提供科学性的规划设计数据支撑，以此来促进汪清县林业的可持续发展。

在开展营林管理的时候，管理人员需要按照国家落地上图平台结合营林信息管理系统，要求通过林务通外业调查，借助ArcGIS功能特色利用计算机技术，建立营林管理数据库；构建 B/S 模式管理体系，整合采集的林业地理信息资源，通过监管图形和遥感数据，了解营林的实际发展状况。为了扩大森林面积，会采取人工形式进行营林管理，造林设计、造林分区、造林作业、造林地生境保护、造林成效评价及档案管理，在进行管理的过程中就需要使用GIS方法，根据收集的信息去统计营林林木的分布情况，以此来评价营林管理活动的水平，能够通过卫星和无人机进行高空监测，开展远程管理，以此来提高营林管理的工作效率。

一、设计方案产生背景

汪清县具有广阔的森林资源，森林资源对于人类的生存和发展来说具有重要的意义，如何有效地管理和经营林场森林资源，提高营林的资源稳定增长已经成为当前主要管理工作的重点之一[1]。林业有范围大、林木生长周期长、森林结构复杂、资源多元化的特点，在进行营林管理的过程中，由于森林立地条件不同及地形险恶陡峭问题，无法通过人工进行实地勘察，只有借助GIS技术，通过卫星遥感，进行数据的采集和传输，以此来为营林的生产和经营提供战略决策，并且还可以提供数据支撑作为规划设计实施工作的重要前提。随着社会经济的发展，科学技术的进步，更多定位和卫星地图识别软件的兴起，Mapinfo、AutoCAD、CADGIS、EXCEL四种软件在林业制图中的组合应用已经给现代的林业资源管理工作带来了极大的便捷性。和传统的管理工作模式不同，GIS的强大的空间分析和制图功能实时地理信息系统特色，在营林管理信息系统中可以实时更新最新的监测信息，能够实现各个部门、各个环节之间的同步，还可以进行信息资源共享，确保信息的实效性和价值意义。营林管理信息系统的数据库中可以储备和上传海量的林业地理信息，通过计算机实现一体化的管理。包括了录入数据、编辑数据以及分析数据等，根据分析的数据结果制作各种可视图表，以此来建立全方位的数据库，便于地图的制作和处理。并且营林管理信息系统具有综合分析空间的优势，可以根据属性数据提供各种功能，在营林管理信息系统中已经引入了GIS技术，可以迅速地进行林业采集，有效的帮助管理人员通过现实状况去制定营林管理策略，有助于平衡林业的生态系统，分析潜在的自然灾害可能会对于人类造成的危害程度，综合所有的因素进行空间上的考虑。营林是一项比较复杂的系统性工作，人工营林的经营和管理主要是为了扩大森林的面积，保护森林资源，进行多样化的治理和运营，提高林业的经济效益等。营林管理信息系统能够帮助管理人员进行方案的规划和设计，对于当前林业的现状有所了解，可以及时地调整作业的模式和类型。现阶段的营林管理活动包括了建立详细的林业生产档案，营林管理方案设计，实时更新林业状态等，工作范围以及工作性质都有一数据管理系统定的难度，并且涵盖的数据种类繁多，变换性比较强，是一项长期的高难度工作，为了减缓工作难度，也是为了实现精准化的管理和控制，所以需要引入GIS技术，将数据库进行统一的管理，不仅可以分析和检索营林的基础信息，还可以避免人工操作存在的弊端，实现全自动化、半自动化的作业模式，有效的提高对于图形处理的速度，降低在营林管理中的生产成本，提供营地管理的工作效率。

二、信息管理目标

营林管理系统主要是为了通过林木资源信息的分析和总结，做出有利于营林管理的最佳决策，通过管理和运营，扩大森林的面积，维持生态系统的平衡。营林管理信息系统可以对于林木资源信息进行管理和控制，利用互联网做到实时的信息更新，方便林业管理部门以及政府部门的管理，统一各个级别林业管理的内容。还可以利用 GIS 技术进行图件的收集，将数据和国土三调整合为“林草资源图”，促成管理信息的一体化。【2】管理人员可以利用营林管理信息系统进行信息的输入、查阅、整理、汇编，系统的菜单中有对应的不同功能，可以实现各种基础操作，简化了空间属性信息处理的过程，甚至在传统的营林管理中，需要使用人力进行数据的计算和分析，还需要进行参数设置，但是营林管理信息系统可以利用自动化系统进行计算，最终的数据结果准确程度要远远超出人工计算，从相关的数值中建立高储备的数据库，以此来绘制各种地理图形。借助GIS可以有效地进行数据分析和数据采集，这些基础性工作可以节省人力资源和物力资源的成本投入，从根本目的上降低成产成本，提高营林管理的经济效益。森林资源作为全球的宝贵资源之一，可以提供生物的多样性，不仅有许多木材，还可以为人类的生存和发展提供丰富的资源。在人类的生产活动中离不开对于木材的开发和利用，许多木质结构、木质家具、办公设备、文具等都离不开对于木质资源的依赖，森林中的植物以及果实都可以作为人类的食物。并且作为地球的“润肺系统”湿地可以调节全球的气候，森林的根系可以有效地防止水土流失造成的自然灾害，减轻土地荒漠化，避免旱涝、沙尘暴、冰雹、雾霾等气象灾害，具有改善人类生存空间的重要价值，还可以维护生物系统的多样性。森林不能作为人类生存的附属品，很多珍贵的树木以及野生动物是难以复制和重现的，所以要正确面对森林资源面临的困境和难题，依照人类的方式去改造和保护森林资源，当前所进行的造林项目就是以人工的干预，利用自然，改造自然修复生态，营造森林，扩大森林资源的面积，发挥出森林资源的价值，在进行利用的同时，注重生态的保护。借助营林管理信息系统，对于营林的地理信息进行建档，全面统筹营林中的自然资源，使用数据库、图形库将基础的地理信息进行分类整理，区分地理基本要素，进行专题图形的绘制等，将空间和属性数据进行有机融合，建立更加迅速、反应更加灵敏、分析更加职能化的综合性信息系统。

三、系统具体设计方式

1.GIS 设计的营林管理系统

基于 GIS 设计的营林管理系统，涵盖了许多方面，有针对营林信息的调查管理、数据分析管理、审查核实管理、信息调查、生产流程管理以及验收管理等不同的管理模块。这些模块分布包含了很多基础性的信息数据，经过几大模块的综合分析，实现营林信息的计划、检验和审查的目的。营林管理信息系统中的各个环节可以分工协作，互不干扰，但是在进行数据整合的时候可以实现全面的协调，每个阶段可以有效地衔接业务操作，为营林管理工作提供战略决策中的数据支撑。调查管理主要是为了分析影响营林生产和运营的各种因素，对于所有产生影响的因素进行考察和研究，以此数据作为基础，制定后续的管理计划；数据分析管理就是针对遥感技术采集的信息，进行分类整理，然后连接计算机终端进行数据的分析，能够通过一定的数值，明确营林的管理状况；审查管理是为了针对管理中的活动提交各种审批信息，为营林的活动做好前期的准备工作，属于文书一类的范围；生产管理是对对于审批后的设计规划，落实到生产活动中，将规划设计进行打印和明示，对于营林的整个管理进程进行实时跟进；验收管理主要是进行数据的核算，从地理信息的录入开始，到分类数据的数据，然后可以进行信息资源的查阅，有需要的前提下能够打印功能表格，进行统一管理。营林管理信息系统可以利用GIS 的地理信息板块，对于不同类型的信息进行保护，保证输入时的准确性，还可以输出相关报表、图形等[2]。

2.根据需要选取图层属性数据

营林信息资源中还有一个模块属于图形的专门管理，可以直观的展示营林当地的自然气候、水源分布、生态环境等特点，管理人员可以随时根据图形进行信息的查阅，还可以根据记录进行操作。营林管理信息系统最基本的功能包括了电子文档、三维显示、缩放、绘测以及电子地图的打印和信息传送，管理人员可以在对应的位置进行点击，对应的信息数据就会显示在屏幕中，可以根据不同的需求，选取图层中的属性数据，利用数值代表的地理属性，可以定位不同的地理物体，还可以进行属性数值的匹配，进行定位以后，所有需要的地理要素都可以显示在电子屏幕的图形中。根据这一功能，管理人员还可以浏览林木的位置分布，以及生长情况，GIS技术可以实时测量林木的蓄积含量，营林的面积、水源的分布走向等。相关的数据都可以作为评价营林水平的标准，能够设定对应的参数，进行营林管理活动的风险评定，系统可以依据需要生成不同的表格和图形，也可以随时进行打印和传输，实时进行查阅，有助于管理人员通过营林信息进行空间和属性的数据分析，并且针对当前的情况，及时进行数值的调整和修正。根据营林管理信息系统设计的要求来说，需要满足现代化林业的空间认知，建设适宜的营林目标进度管理，满足数据管理和生产质量变动情况分析的需求，提供用户权限管理等功能，可以进行数据信息的导入和导出，完善其修正功能，可以根据实际情况作出调整，进行增删和编辑。营林管理信息系统最主要的一点就是会根据实际的生产和运行的需求，考虑到当地营林的实际情况，使用 MIS和 GIS 技术进行开发系统的开发和设计，并且要遵循实用性原则、针对性原则、扩充性原则、先进性原则、标准性原则等，借助计算机的硬件支持，完成信息的采集、整理、分析、对比、汇录、生成等功能，对于营林信息数据可以使用多种形式输出，所有关于营林地理信息的相关内容都可以通过输出表格、图形的形式进行展示。

3.实时更新营林信息

营林管理信息系统主要指为了营林的生产和管理，可以有效地提高管理工作效率，随着营林生产和管理工作的重要性凸显，很多环保部门、林业管理部门以及当地政府对于营林生产管理工作越来越重视。在2004年卢卫峰创立了基于遥感RS技术和地理信息系统，并且建立了林业立地的信息管理系统，主要是为了营林的规划和设计，为营林的生产活动提供详细的措施管理，用于生产实践中。20世纪80年代的美国VPL公司创建人拉尼尔提出的VR技术，可以利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，可以在计算机上面生成的三维环境沉浸技术。

无人机这种高科技产品的兴起，解决了许多因为位置受限的问题，在林业管理过程中，传统的营林巡检方面需要耗费大量的人力和物力进行生态监测，如果是一些偏远地区，就难以进行定期的检查工作，这种情况就可以利用无人机进行航空测绘。无人机测绘涉及的知识包括了航空方面、电子方面和图像处理等方面，而图像处理就是根据数据进行分析和整理，可以结合数据进行测绘线路的状况分析，有利于提高数据的应用性和有效性。进行无人机航空测绘工作之前，就需要对于无人机进行充分的设备检查，对于无人机的高倍率电池续航时间进行检查，避免电量过低无法返航的现象出现，还需要对无线电遥控设备以及连接无人机的程序控制装置进行操作检查，确保信号可以正常接收，还需要根据营林地区的实际情况，去选择合适的机型进行巡检工作。对于巡检地区的高度以及位置要有详细的调查，以此来选择，超低空无人机，低空无人机，中空无人机等，还可以按照巡检任务的范围，去选择，超近程无人机，近程无人机，短程无人机。营林管理地理监测中大多使用的是搭载自动驾驶仪和摄像仪的小型无人机，测绘的高度会设置在500米以下，能够进行数字正射影像图的拍摄，生成二维平面正射投影图，操作非常灵敏，可以实施远程监测，详细的勘察地理信息，预防各种地质灾害，进行植物生态的保护，地理信息的监测等。并且无人机在进行航空测绘作业的时候，能够实时更新营林信息，方便管理人员直观的浏览当下的地理信息。

结语

综上所述，我们可以得知，营林管理信息系统要根据营林资源经营的实际需要，考虑到当前营林管理中的特点，利用GIS 技术进行设计和开发，进行营林管理方案的制定，借助信息技术进行数据的采集、整理和储存，通过分析和总结，完善营林管理信息体系，结合林业发展的实际状况，设计高效率的管理模式，确认制定的营林方案具有实用价值和现实价值。森林树木生长的周期性和不可逆转性，都会给造林设计工作带来一定的困扰，但是在营林管理信息系统的应用下，能够高效的规划营林的生产和经营。