地理信息系统在现代林业中的应用

摘要" 地理信息系统（GIS）技术在现代林业中发挥着重要作用，本文结合林业建设实践，总结分析了该技术在现代林业中的应用。其应用涵盖了森林资源清查与信息管理、林业制图、遥感图像处理、森林采伐设计、营造林规划设计以及森林火灾、病虫害监测等多个方面。在林业制图方面，GIS技术提高了制图的精确度和效率，为林业管理提供了有力的支持。此外，GIS技术还具备数据、图像处理等功能，为森林采伐和营造林设计等提供了重要的参考依据。在森林保护和监测方面，GIS技术也发挥着不可替代的作用，特别是在林火和病虫害监测等方面，能够及时准确地发现问题并采取相应的措施。总之，GIS技术被广泛应用于林业生产中，为林业工作者提供了科学决策的依据，推动了现代林业的发展。随着科学技术的不断进步，GIS技术将在林业生产中发挥更加重要的作用。

关键词" 地理信息系统；现代林业；森林资源；森林保护

中图分类号" S771" " " "文献标识码" A" " " "文章编号" 1007-7731（2024）23-0102-04

DOI号" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.23.020

Application of geographic information system in modern forestry

ZHOU Peng" " KE Biying" " HUANG Simin" " XU Anwei

（Guangdong Eco-Engineering Polytechnic， Guangzhou 510000， China）

Abstract" Geographic Information System （GIS） technology plays an important role in modern forestry，The forestry construction practice was combined， the application of this technology in mordren forestry were summarized and analyzed. Its applications cover multiple aspects such as forest resource inventory and information management， forestry mapping， remote sensing image processing， forest logging design， afforestation planning and design， as well as forest fire and pest and diseases monitoring. In terms of forestry mapping， GIS technology has improved the accuracy and efficiency of mapping， providing strong support for forestry management. In addition， GIS technology also has functions such as data and image processing， providing important reference for forest logging and afforestation design. GIS technology also plays an irreplaceable role in forest protection and monitoring， especially in forest fire and pest monitoring， which can timely and accurately identify problems and take corresponding measures. In short， GIS technology has been widely applied in forestry production， providing scientific decision-making basis for forestry workers and promoting the development of modern forestry. With the continuous advancement of science and technology， GIS technology will play a more important role in forestry production.

Keywords" geographic information system; modern forestry; forest resources; forest conservation

地理信息系统（Geographic information system，GIS）是指在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，是一种综合性的空间数据处理技术[1]。随着计算机信息技术的快速发展，GIS技术多个行业都得到了广泛应用。周亚东[2]在海南岛森林生态系统服务功能价值评估研究中提出，利用GIS技术采集森林资源空间和属性数据，可提高生态服务功能评估的科学性和精确度，为营林规划、科学配置林木资源提供了有力支持。刘伟[3]研究了GIS技术在城市水资源管理“一张图”系统中的应用，发现该技术为水资源管理提供了一个良好的平台，实现了水资源数据可视化管理，极大提高了水资源管理效率。李烨[4]研究了GIS技术在矿山应急管理中的应用，发现该技术能够集成矿山多源数据，为矿山风险监测评估与预警提供了科学依据，有利于发挥其资源统筹优势，辅助设备定位，通过实时监测，提高了救援效率。

森林资源因其树种、种植区域存在差异，数据收集的难度较大；林木生长具有不稳定性与复杂性，且随机性较大，导致森林资源的调查与记录难度较大，使用常规记录方式暂难以适应新时代林业生产的要求[5]。因此，采用全面、高效的信息化技术，促进现代林业逐渐向数字化、信息化和智慧化转变至关重要。GIS技术以地理空间数据为对象，对空间相关的数据进行收集、存储、管理、分析、模拟和显示，为科学研究、信息管理、森林规划和信息决策等提供有效的信息数据[6]。柳盈泉[7]研究指出，GIS技术在林业领域的应用主要体现在林业规划配置、林业经营优化和森林资源整合等方面。本文从森林资源清查与信息管理、林业制图何遥感图像处理等方面总结分析了GIS技术在现代林业中的应用，为现代林业的发展提供参考。

1 森林资源调查

随着科学技术不断进步，GIS技术在森林资源清查中的应用越来越广泛。该技术在森林资源调查中的主要用途包括基础数据处理工作（内业）和解决外业调查中的重复工作（外业）两方面。这些工作具有难度较大、要求较高、费时费力、类型多样、变化较快和数量较大等特点[6]。应用GIS技术可准确捕捉林地地理特征，通过卫星遥感和无人机航拍等方式获取高分辨率的森林覆盖信息，以绘制出详细的地形图和资源分布图，为森林资源统计与分析提供基础数据；同时，在森林资源调查中，在可移动设备上进行无纸化调查规划，有利于节约调查成本，提高工作效率。赵青等[8]研究指出，GIS技术的应用提高了森林资源数据的精度，为准确掌握资源情况提供了参考，推进了森林资源调查的数字化、精准化和高效化。

森林资源作为一种可再生资源，具有生长周期长、分布地域广和地域结构复杂等特点。赵瑞香[9]研究指出，森林资源受人为因素和自然因素等影响，表现出较强的动态特征，GIS技术作为森林资源信息管理的重要工具之一，可对森林资源变化情况进行连续动态监测。该技术数据处理包括空间数据处理和属性数据处理两种，可实现对森林资源数据更新的实时监测，同时将信息同步到移动客户端，便于分析[10-11]。吴颖[12]研究指出，利用该技术建立森林地面模型、地形模型和坡面模型等，通过呈现区域森林资源的水平和垂直分布情况，便于区分森林资源种类及划分林地保护等级。运用GIS技术节约了时间和成本，提高了森林资源信息管理的工作效率、工作质量，有利于实现森林资源管理的信息化、现代化和专业化。

2 林业制图

制图是一项技术性强、工作量大的工作。GIS制图可将数据图形化，并在地图上直观显示，操作简单、快捷[13]。李霞[14]研究指出，GIS制图技术提高了林业制图的准确性，具有图种丰富、成图周期短和可操作性强等特点。GIS图片输出时可对整幅图进行整理，如对图框、比例尺、图例、指北针、附图、注记表、制图说明、落款署名和日期等要素进行完善，使整幅图更加美观，最终形成简洁、美观的植被图或设计图。

3 遥感图像处理

随着科学技术的不断发展，遥感技术（Remote sensing，RS）在林业领域中被推广使用，使数据获得更加有效，提升了测绘精准度和结果准确性[15]。将RS技术与GIS技术相结合，有利于更高效地将RS技术应用于林业领域，基于中分辨率成像光谱仪（Moderate-resolution imaging spectroradiometer，MODIS）遥感数据计算得到的归一化植被指数与植被长势关系密切，植被指数可用于监测植物生长，对植物生长起到指示作用；指数越高，表明植被健康程度越好。郭碧云[16]研究指出，利用RS技术和GIS技术可大面积、便捷且省时省力地进行植被健康监测和调查。

4 森林采伐设计

采伐设计是林业抚育必不可少的一项工作。王继晗[17]研究指出，实践中，森林采伐设计存在调查数据有待进一步精确、采伐设计有待进一步优化以及调查与采伐过程可能失实等情况。提高森林采伐工作的科学化、制度化和规范化，有助于更好地进行森林采伐设计工作。景淼[18]基于GIS技术设计了一种用于森林作业采伐的计算机软件系统，其具有精准、高效、便捷和实用等特点。实际森林采伐设计管理中，可结合无人机调查结果，利用GIS技术确定有效采伐面积、无林木区域面积等，进而确定采伐区域图等，不仅可以提升采伐设计的准确性和高效性，而且有利于满足对采伐设计管理的标准化、规范化要求。

5 营造林规划设计

GIS技术普遍应用于林业行业的各个领域，如应用于营造林规划设计，实现采集数据有效的输入和输出，以及图形整理和空间分析，具有较强的空间数据处理、图形处理等技术功能，能更有效地进行生产经营方案决策[19]。安向明等[20]在GIS技术在森林资源管理中的应用研究中指出，该技术有助于全面收集某个林区的全部数据，并对林木分布和长势数据进行分析，根据分析结果选择适宜的造林树种和规划其种植区域，从而实现大面积造林。刘立国[21]研究指出，通过林业GIS出图系统可规范比例尺，实现批量导出造林设计图，有效提高了营造林设计效率。空间数据处理技术在辅助造林和规划设计方面具有较大的实用价值。

6 森林保护

森林保护是维系和利用森林资源的一种重要的方式，全方位开展森林保护工作，有助于推进林业建设可持续发展。GIS技术在森林保护中的应用较广泛，有利于实现网格化护林管理，合理安排护林员及责任护林区[22]。

6.1 森林火灾监测

GIS技术具备一定的监测功能，主要体现在对土地类型、森林面积、森林变化、森林覆盖率、林火和病虫害等方面信息的收集[23]。森林防火是森林安全的重要方面，其工程量较大，利用该技术可实时监测森林的现场情况，以辅助判断火灾的发生及蔓延趋势，做好应对准备，有针对性地制订防火计划，合理分配防火资源，提高防灾减灾能力。随着现代信息技术的进一步完善和发展，该技术还可生成火灾风险区域图，显示不同区域的火灾风险等级。仲旸等[24]研究指出，当发生林火时，GIS技术可监测分析林火的方向、速度、强度和面积大小等数据信息，据此及时制定出火灾应急扑救路线，提高林火监测效率。

6.2 森林病虫害监测

在森林保护中，病虫害是消耗森林自然资源的主要原因之一。目前，病虫害的综合防治以施用化学药剂为基础，实际森林建设过程中，化学药剂可能对土地、河流和空气等产生影响[25]。詹振亮[26]研究指出，森林病虫害发生一般具有扩散速度较快、对树种为害大以及经济损失较严重等特点。随着科学技术的不断发展和创新，GIS技术在森林病虫害防治中起到重要作用，通过整合气候、土壤和植被等地理信息数据，生成病虫害发生的预测模型。该技术可以监测病虫害的发生特点和分布规律等，通过数据分析预测病虫害的发生时间，从而采取有效的防治措施。杨霞等[27]研究指出，GIS技术在森林病虫害防治中的应用，能够显示病虫害发生的时间、地点和面积等信息；同时还可监测病虫害的传播趋势，为更好地做出防护措施、提高防治效率提供参考。

7 结语

随着林业经营模式的不断变化，GIS技术作为一种实用的管理工具，应用于林业的各个领域，如在第九次森林资源清查中，该技术被大量运用，极大提高了森林资源调查的效率和精度。本研究结合林业生产实际，总结分析了GIS技术在现代林业中的应用。具体包括森林资源清查与信息管理、林业制图、遥感图像处理、森林采伐设计、营造林规划设计以及森林火灾、病虫害监测等方面。该技术加快了森林资源采集和数据更新速度，提高了林业制图准确性，其具有数据、图像处理等功能，为森林采伐和营造林设计等提供参考，且在林火和病虫害监测等方面起重要作用。

该技术被广泛应用于林业生产中，通过数据整合和分析功能，为林业工作者提供了科学决策依据。随着科学技术的不断发展，GIS技术将在林业生产中发挥其重要的作用，为现代林业的发展提供参考。

参考文献

[1] 杨雄. GIS技术在林业产业数字化建设中的应用[J]. 现代农业科技，2024（8）：155-157，162.

[2] 周亚东. 基于GIS的海南岛森林生态系统服务功能价值评估[J]. 热带作物学报，2015，36（3）：623-628.

[3] 刘伟. 基于GIS的城市水资源管理“一张图” 系统应用实践[J]. 测绘与空间地理信息，2024，47（6）：176-178，182.

[4] 李烨. GIS技术在矿山应急管理中的应用现状[J]. 中国矿业，2024，33（6）：143-147.

[5] 崔萌. 地理信息系统在现代林业上的应用及前景[J]. 现代园艺，2018（18）：137.

[6] 陆宁辛. 地理信息系统在推进智慧林业发展中的应用[J]. 中国林业产业，2024（1）：92-94.

[7] 柳盈泉. 浅析地理信息系统在我国林业中的应用进展[J]. 河北林业科技，2015（1）：67-69.

[8] 赵青，张芬，张靖，等. 山东省森林资源清查系统在第九次森林资源清查中的应用[J]. 山东林业科技，2019，49（5）：82-85.

[9] 赵瑞香. 森林资源监测中林业3S技术的应用研究[J]. 中国林业产业，2022（7）：78-79.

[10] 靳玉玉. 智慧林业导向下GIS技术在林业资源管理中的应用[J]. 现代园艺，2023（22）：160-162.

[11] 郑国强. Web GIS版县级森林资源地理信息系统设计的技术要点[J]. 安徽农学通报，2013，19（13）：149-150.

[12] 吴颖. 地理信息系统在森林资源管理中的应用[J]. 温带林业研究，2022，5（1）：18-20，70.

[13] 罗宇，李开祥. 基于GIS的林业调查技术研究[J]. 林业科技情报，2024，56（2）：44-47.

[14] 李霞. GIS技术在林业制图中的应用分析[J]. 绿色科技，2020，22（22）：206-208.

[15] 郭强. 遥感图像处理技术在测绘领域中的应用分析[J]. 数字技术与应用，2020，38（4）：77，79.

[16] 郭碧云. 基于ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件模型方法分析岛屿植被变化：以舟山为例[J]. 中国水运（下半月），2020，20（5）：72-73，78.

[17] 王继晗. 规范化的森林采伐设计管理[J]. 种子科技，2020，38（15）：126，129.

[18] 景淼. 本溪县森林采伐作业设计管理信息系统简介[J]. 内蒙古林业调查设计，2019，42（4）：68-69.

[19] 刘盛益，刘神舟，刘凯璇. GIS技术在林业项目规划设计中的应用：以六安市霍山县国土绿化试点示范项目为例[J]. 安徽农学通报，2023，29（14）：78-81.

[20] 安向明，李萍，张建峰. 地理信息系统技术在森林资源管理中的应用研究[J]. 农业开发与装备，2018（5）：68-69.

[21] 刘立国. 造林设计图在林业GIS出图系统中的应用：以辽宁省彰武县为例[J]. 辽宁林业科技，2024（2）：68-70.

[22] 马梅巧. 新形势背景下森林保护存在的问题与对策[J]. 新农业，2021（10）：41.

[23] 岑晨. 地理信息系统在森林资源管理中的应用探析[J]. 现代农业科技，2021（3）：140-141，146.

[24] 仲旸，李保杰，笪柳炎. 基于GIS的徐州市火灾应急救援系统设计与实现[J]. 测绘与空间地理信息，2021，44（5）：45-48.

[25] 卢植腾. 林木病虫害综合防治中微孔注射技术的应用[J]. 河南农业，2020（29）：30-31.

[26] 詹振亮. “3S” 在森林病虫害预警中的应用与展望[J]. 现代农业研究，2023，29（3）：98-100.

[27] 杨霞，朱佳敏，赵玉雪. 数字技术在林业有害生物防控中的应用[J]. 贵州林业科技，2022，50（3）：62-64.

（责任编辑：李媛）