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浅谈GIS技术在森林资源管理中的应用

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浅谈 GIS 技术在森林资源管理中的应用 目前信息技术的发展, 地理信息产业已经建立, GIS 以前所未有的速度发展, 已成为人们生产、科研学习和工作中不可缺少的工具。GIS 系统的数据采集和录 入是一项十分重要的基础工作, 没有数据的采集和录入,就不可能进行数据的管 理、分析和成果的输出,必须确保数据源准确、真实,否则就会影响最终成果的 正确评价。同时数据源的采集录入方法也是影响 GIS 最终决策的重要因素之一。 1.GIS 空间数据的来源 1.1 各类地图数据 地图数据是 GIS 最重要和最基本的数据来源。地图上标有大量的位置和属 性信息。地图的种类很多,包括各种比例尺的普通地图、专题图和地形图。普通 地图主要表达居民点、交通网、水系、地形、边界和植物等因素。专题图重点反 映某种或几种专门的要素,这些要素对普通地图作了补充,例如土壤、植被、气 象、土地利用等专题因素。地形图全面而统一地反映了地型、地貌等各要素的空 间分布。 1.2 遥感技术数据 遥感技术是 GIS 数据采集的重要组成部分,它是一种大面积的、动态的、 近时实的数据源, 利用遥感可以探测人类难以到达的地区的资源信息,如利用陆 地卫星进行森林资源调查和森林火灾的调查,利用遥感影像修正和编制地图等。 遥感数据源主要有模拟和数字两种形式,模拟信号经过 A/D 转换装置转换成数 字量后,才能进入计算机进行存储和分析。遥感数据是 GIS 的重要数据源,它 弥补了常规野外测量所获取数据的不足和缺陷,随着图象处理技术发展,为 GIS 数据快速更新提供了一个有效的办法,同时,也提高了遥感的数据提取和分析能 力。 1.3 野外调查、试验观测数据 野外调查、试验及实地测量等获取的数据可以通过转换直接进入 GIS,进行 分析和应用。随着全球定位系统的发展,利用 GPS 获取的数据也是 GIS 的重要 数据源。 GPS 新一代卫星导航和定位系统, 在测量和勘察领域可以取代常规大地 测量来完成各种等级的定位工作,而 GPS 与 GIS 结合,则能更好普及它的应用, 同时与 GPS 结合也提高了 GIS 动态分析的能力。 1.4 社会经济数据 社会数据主要来自政府部门的统计数据, 包括社会经济统计普查、 人口普查、 资源清查等,一般以数据库或人文的方式提供,这些统计数据是 GIS 建立属性 数据库必不可少的资料,在分析中起着重要的作用。 2.空间数据的输入 2.1 地图整理和空间数据库的建立 自然资源地图,森林分布图、地形林相图、土壤分布图、森林资源产量、质 量分布图、野生动植物分布图等。自然地理图:如地形图、地貌图(往往用于大 范围的森林资源管理) 、水系、流域分布图等。社会经济地图: 如交通分布图、 人口分布图、资源消耗分布图、居民点分布图、木材加工利用分布图等。森林经 营地图:如林业区划图、造林规划图、资源预测图、调查样地分布图等。树木种 源规划图、森林资源评价图、自然保护区规划图、森林公园规划图、环境保护规 划图、 土地利用图等。森林资源管理的某些专题应用领域的信息管理往往只需要 一部分图件作为其信息源。 以上列出的所有地图有些是最初的原始材料,有些可 以利用地理信息系统的空间、属性数据分析处理功能制作出来。 2.2 属性数据库建立 二类调查数据目前在我国大都采用关系数据库, 每个小班调查卡片为数据 库中的一个记录,经输入、检查、修改, 建成小班调查因子数据库和样地调查 数据库。 3.森林资源分析的评价 (1)林业土地利用变化监测林业土地变化包括林地类型和林地面积两个方 面。GIS 借助于地面调查遥感图像数据,实现了地籍管理,将资源变化情况落 实到山头地块,利用强大的空间分析功能,及时对森林资源时空序列、空间分布 规律和动态变化过程作出反映,为科学地监测林地资源的变化、林地增减原因、 掌握征占林地的用途和林地资源消长提供了依据。 (2)地理空间分布:用 GIS 的数字地形模型(DTM) ,地面模型,坡位、 坡面模型可表现资源的水平分布和垂直分布,利用栅格数据的融合、再分类和矢 量图的叠加、 区域和邻边分析等操作, 产生各种地图显示和地理信息, 分析林分、 树种、林种、蓄积等因子的空间分布。使用这些技术,研究各树种在一定范围内 的空间分布现状与形式, 根据不同地理位置、立地条件、林种、树种、交通状 况对现有资源实行全面规划, 优化结构,确定空间利用能力, 提高森林的商品 价值。 (3)森林资源动态管理 建立县级森林资源连续清查和二类调查数据库系 统, 完善了森林资源档案, 并根据实际经营活动情况及生长模型及时更新数据, 为及时准确地掌握森林资源状况和消长变化动态提供了依据。 空间数据与属性数 据的有机联结实现了双向查询, 根据图形查询相应的属性数据,也可按照属性 特点查找对应的地理坐标或图形。查询结果以专题图、统计图表等方式输出。 4.森林经营管理 (1)采伐:借助于 GIS 制定详细的采伐计划,确定有关采伐的目的、地点、 树种、林种、面积、蓄积、采伐方式和更新措施,制定采伐计划安排, 制作采 伐图表和更新设计。 (2)抚育间伐:利用 GIS 强大的数据库和模型库功能,检索提取符合抚育 间伐的小班,制作抚育间伐图并进行合理株数模拟预测。 (3)造林规划:GIS 可通过分析提供森林立地类型图表,宜林地数据图表, 适生优势树种和林种资料,运用坡位、坡面分析,按坡度、坡向划分的地貌类型 结合立地类型选择造林树种和规划林种。 (4)速生丰产林培育: GIS 的空间地理信息和林分状况数据结合, 可依 据模型提供林分状况数据如生产力、蓄积和相关数据, 据此可按林分生产力设 计速生丰林培育和基地建设。 (5)封山育林:封育区域的确定涉及一些地理地貌、社会经济及人为活动 等因素。GIS 的分析设计可兼顾多种要素, 采用 DTM、森林分布图及专题图叠 加, 区划出合理且更易实施的封育区域。 5.GIS 技术的应用对森林资源管理的影响 (1)改变以往的林业调查作业方式:由于

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