GIS技術在寧國林業中的應用及展望論文
寧國市地處安徽東南部,是安徽省重點山區縣(市),素有“八山一水半分田,半分道路和莊園”之稱。森林資源是寧國市林農生活生產的物質基礎,是經濟發展和環境保護必不可少的資源。但是目前該市森林資源缺乏科學的管理方法,導致資料老化、數據單一、圖形數據與屬性數據嚴重脫節。而建立區域性森林資源地理信息系統(GIS),以高分辨率、多層次、動態描述森林資源的時空分布特征,描繪森林資源的動態變化規律,可以為現代林業科學合理的經營管理提供理論和實踐依據。
1GIS技術概述
1.1GIS技術地理信息系統(GIS,GeographicInformationSystem)是一個用于對地理數據進行采集、管理、查詢、計算分析與可視化表現的計算機技術系統[1]。GIS的基本系統包括5個子系統:數據輸入子系統、圖形與文本編輯子系統、數據管理子系統、空間查詢與分析子系統以及數據輸出子系統[2]。GIS應用十分廣泛,據統計,GIS由最初在軍事上的應用,到現在自然資源管理、土地和城市管理、電力、電信、石油和天然氣、城市規劃、交通運輸、環境監測和保護、110和120快速反應系統等國防、經濟建設和日常生活中,有80%都與GIS密切相關[3]。GIS已經深入到了人們的日常生活中。因此,GIS產業被公認為是21世紀的支柱型產業,是信息產業(IT)的重要組成部分。
1.2GIS技術在林業中的應用GIS與GPS(全球定位系統,GlobalPositioningSystem)、RS(遙感技術,RemoteSensing)統稱為3S技術,已廣泛應用到林改、林業產權交易、森林資源評估、公益林管理、林地查驗、森林資源調查、營造林規劃設計及檢查驗收等多個林業領域,取得了很好的效果,林業管理也正逐步進入高精度、高效率的軌道。
GIS能快速準確地獲取多種組合形式的林業資源統計數據,清晰直觀地表現數據之間的聯系和發展趨勢,實現數據可視化以及空間地理分析與實際應用的集成,以滿足森林資源管理和領導決策的需求[4]。GIS技術可以較好地解決長期以來林業經營粗放、管理技術落后等問題,利用GIS可以對林業資源質和量的變化進行動態監測與規劃,進而促進林業產業的可持續發展[5]。
2GIS技術在寧國林業上的應用現狀GIS技術在寧國林業上的應用起步較晚。
2005年,寧國市首次將GIS技術運用在森林資源規劃設計工作中,建成了寧國市森林資源分布、林種樹種等相關數據庫;2006年,該市土地部門利用MAPGIS技術,建立了寧國市土地利用規劃等數據庫,對寧國市的林業資源數據管理有了一個較為科學的補充。但總體而言,GIS技術在寧國林業上的應用十分有限,亟待進一步拓寬其應用范圍和提高技術水平。
3GIS技術在寧國林業中的應用前景展望
3.1森林資源管理目前,寧國市森林資源管理只能對森林資源的數據狀況進行統計,各種相關圖件(如林相圖等)的制作還得采用手工繪制,或采用脫離數據庫的計算機輔助制圖,統計信息與空間位置信息基本脫節,很難保證小班的屬性數據與圖形數據的一一對應[6],這種管理方法難以對空間數據進GIS技術在寧國林業中的應用及展望陶汝鵬寧國市林業局,安徽寧國242300行分析和實現真正意義上的數據可視化。而GIS的空間數據和空間分析功能可結合GPS提供的數據,通過研究森林資源變化的空間分布規律及其對未來發展的影響分析,能夠為決策者提供對策,以便及時調整森林資源經營管理的方針政策,促進森林資源健康穩定地增長[7]。
比如,將GPS定點導入GIS并編號,即可實現對每一株樹木的精確定位管理。這種方法可用于對古樹名木、珍稀樹木的保護管理及改善林木認養經營模式等;在營林設計及檢查驗收中,可實現以行或株為單位進行管理;將航片資料(RS)加載到GIS,即可直接進行小班區劃。
3.2林情查詢及更新應用GIS技術能將圖形與數據庫有機結合,實現森林資源檔案管理的計算機一體化,使森林資源檔案的管理和應用上升到一個新的水平。GIS在森林資源數據管理中主要有以下2個方面的優勢:①可以實現數據的科學查詢。在數據查詢輸出方面,GIS不僅可以像普通數據庫系統一樣輸出數據和統計圖表,而且可以將相關的空間數據作為圖形輸出。利用這種圖形和屬性相結合的查詢方式,可以隨時了解森林資源的狀況,并對其進行統計分析,從而實現對森林資源的科學管理。②可以實現數據的及時更新。在GIS中,當地圖的圖元和屬性發生變化時,它們的狀態也會自動更新,反之亦然。
利用GIS技術建立寧國市森林資源數據庫,包括森林資源分布和林種林分的分布。將空間數據與屬性數據通過固定識別碼進行掛接,通過GIS可以對寧國市森林資源的位置、面積、權屬、林種林分等信息進行快速查詢(封3圖1)。
對變化的小班可以進行屬性數據和空間數據的及時更新(封3圖2),原來的小班是以竹類為優勢樹種的1宗地,變更后該小班分成2塊,1塊地保持原先的形態,而另1塊已改變為以闊葉林為主要樹種的林地,通過GIS技術可以快速準確反映出林地的變化情況。
3.3森林火災預警
森林火災是林業生產的重大災害之一,及時、準確的火險預警在林業生產中具有十分重大的意義[8]。寧國市于2009年引入森林火災預警系統,但僅僅用于對重點區位的火災監測。通過GIS技術建立森林防火管理系統,將大大提升森林火災防控的水平。
該管理系統包括數據庫和GIS系統,數據庫主要存儲森林資源地理空間數據、森林資源數據、氣象數據、相關防火信息數據和GPS定位數據。GIS系統在同一地圖上有效地組織并分析上述數據,為主管部門和用戶提供包括:森林防火信息管理、火災預警、火災蔓延趨勢判定、撲救方案制定、虛擬撲救場景展示、輔助指揮、損失估算等在內的各種功能。
4小結
隨著GIS及其他相關技術的日益成熟和實用化,其具有的實時或準實時獲取信息、處理信息的能力,必將對森林資源管理產生深刻影響。例如改變傳統的林業調查作業方式,對火災等災害事件的監測能力大大增強,可快速編制各種林業專題圖件,動態監測森林資源的空間分布及變化情況,對大區域的森林資源進行宏觀監測以及對局部小區域的森林資源變化進行監測等。
總之,GIS技術的應用將為科學合理地經營管理森林資源、實現森林資源的可持續發展和分類經營提供依據。
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