【地理论文】地理信息系统在森林资源管理中的应用

摘要:伴随着现代林业的建设与发展,越来越多的先进技术和管理手段在林业中得到应用,传统的森林资源管理逐渐暴露出它的不足之处。为了更好地管理好森林资源,地理信息系统的应用至关重要。地理信息系统是现代森林资源管理中不可缺少的工具,主要应用在资源档案管理、资源动态监测、森林防灾害、林业生产辅助决策等各方面,可以为森林资源管理带来崭新的局面,并使之更加科学化。本文概述了地理信息系统的概念、功能、应用领域,并探讨了地理信息系统在森林资源管理中的重要作用和应用前景。

关键词:地理信息系统;森林资源管理;应用

引言

森林资源主要由复杂的植物群落组成,作为一种重要的再生资源,一般生长周期较长,地域分布复杂,具有特殊的动态变化规律,在国家的经济、社会建设和保护生态环境中都有重要作用。如今,森林资源的开发利用与环境保护之间的矛盾日益突出,地理信息系统在林业系统中的研究和应用则越来越广泛。要想管理好森林资源,需要建立一个可持续发展的森林资源管理模式,而地理信息系统无疑是其中不可缺少的现代工具,有利于更好地发挥森林资源的经济效益和生态效益。

1地理信息系统概述

地理信息系统(即GIS-Geographic Information System)是20世纪60年代中后期发展起来并引起世界各国广泛重视的新技术,是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科。主要泛指用于采集、存储、管理、分析、显示和应用整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据的计算机系统,是分析和处理海量地理数据的通用技术,是集计算机科学、空间科学、地理学、环境科学、管理科学于一体的新型边缘学。具有数据采集、监测、编辑、数据处理、数据存储与组织、空间查询与分析、图形显示与输出等功能。

地理信息系统的应用领域涉及自然资源管理、土地管理、林业管理、农业、市政管理等诸多方面。如今,地理信息系统功能一直在不断的完善发展中,日益显示出其在应用领域中强大的生命力,发展前景十分广阔。

2地理信息系统在森林资源管理中的应用

2.1森林资源档案管理方面的应用

森林资源信息的档案管理是森林资源管理的基础内容,地理信息系统则可以为之提供强大的管理工具和可视化平台,既能实现森林资源档案信息集成化管理,又能大大提高信息的利用率和可知度。

目前森林资源档案管理基本上以数据库为主,以小班为基本单位,建立森林资源档案管理库,并利用台账资料,通过有关的生长模型,每年对数据进行一次更新,来实现森林资源的动态管理。这种管理只能统计各种数据状况,只有应用地理信息系统才能将图形与数据库有机结合,实现森林资源档案管理的计算机一体化,使森林资源档案的管理和应用上升到一个新的水平。

(1)实现属性与图形数据双向查询。在进行资源数据查询方面实现数据一体化查询,可通过对林班、小班图形(图元)查询其相应的调查或统计数据(属性数据),查询所要求的林班、小班数据;也可以通过属性查询相应的图元,获取适应某些条件要求的林班、小班数据,查询结果可以通过地形图、统计图表等方式表现。图形和属性的这种联结查询,还可以随时了解资源状况和进行统计分析。

(2)实现图形和属性数据及时同步更新。GIS可将空间分析的数据结果自动存储到属性数据库中或将属性数据分析结果以图形的方式表现。当资源状态变化时,对地图图元或属性数据库进行修改,可实现图形和属性的及时更新。除此之外,利用遥感快速获取大面积区域信息的特点,以遥感图像作背景,GIS森林分布图的几何图形部分为林班界,进行叠加,遥感图像的属性信息可显示在林班中,这样可对已过时的林班界进行修改,达到资源更新的目的。与地界实测相比,节省了大量人力、物力和财力。

(3)实现资源统计报表和图形输出。地理信息系统具有资源数据库管理的功能,其强大的空间数据分析功能可以完成资源数据的统计报表,同时还可以根据其强大的制图功能简化林业专题图的制图工作,完成多种林业专题图的编制,并且易于查询、更新和保存。它不仅可以为用户输出全要素森林资源信息图,而且可以根据不同需求分层输出各种专题图,真正实现一次投入、多次产出。

(4)基础数据库的建立

为方便森林资源的清查工作,需要建立好相对应的基础数据库,包括图库、绘图要素库、代码库、属性数据库、数学模型库等五类,并设置好相应地地理信息系统。

2.2结构调整方面的应用

2.2.1林种和树种结构调整

通过地理信息系统规划好自然保护区、河岸防护林、林区防火隔离带等公益林的比例和相应的分布范围。根据森林资源分布的状况、特点以及社会经济需求,分析不同的空间属性,确定不同林种的布局,对用材林、经济林、造纸林、生态防护林、风景林、水源涵养林等等都要进行合理规划布局。

2.2.2年龄结构调整

根据可持续发展的要求,利用地形地貌、立地条件分布特点、林木生长各个阶段的经济的生态效益特点,应用地理信息系统和相关的技术确定合理的龄组结构。同时,调整好相应的森林时序结构,具体要求落实到具体的山头地块,大力推进造林绿化、消灭荒山,按照龄组法调整龄组结构,加速林木成熟,使各龄组化比例逐步趋向合理,充分发挥森林资源的潜力。

2.3森林资源政策管理方面的应用

可以把地理信息系统作为管理信息系统对森林资源实施合乎政策的管理,做好生产计划,森林作业报批、计划审核等各种工作。我国森林法要求森林采伐作业首先必须通过申请,且经核实审批后才能进行砍伐作业。

地理信息系统一种综合信息系统,以其丰富的数据类型和形式在林业政策研究方面发挥着重要的作用,可以作为制定和审核林业政策的科学依据。通过它的分析、计算和模拟,能够发现森林资源管理中的问题和解决方法,从而提出政策法规方面的建议。

2.4森林资源经营管理方面的应用

2.4.1限制采伐

应用地理信息系统,可以制定出详细的采伐计划, 制作采伐图表和更新设计,确定相关采伐的目的、地点、树种、面积、蓄积、采伐方式和更新措施。并做好相应抚育间伐工作。

2.4.2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。

2.4.3培育速生丰产林及基地

将地理信息系统的空间地理信息与林分状况数据相结合,按照模型提供林分状况数据,并根据林分生产力情况设计速生丰产林和基地的培育。

2.4.5封山育林

地理信息系统需要综合考虑多种要素,比如说地理地貌特点、社会经济情况和人为活动的因素,合理确定和区划出合理且更加可行的封育区域。

2.6森林资源动态监测

林业资源中的森林面积、蓄积、类型、林种、树种的结构和分布及变动情况等森林资源信息,过去只能从森林资源档案中的文字表格上获得了解,缺少直观的空间数据,难以分析其变化及空间分布规律。地理信息系统的空间数据管理和分析功能弥补了这一不足,它能以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、检索查询,做到图上的动态管理和监测,并以多种方式输出决策所需的地理空间信息。

3前景

地理信息系统在我国森林资源管理中的各种应用才初步起步,但它在林业方面的应用将会随着社会的发展而不断发展,会得到越来越广泛的应用,蕴藏着很大的技术潜力,有着很好的发展前景。在这过程中,主要手段和方法也不断地完善,确保森林资源的管理更加科学、系统、规范。

结束语

地理信息系统作为一门新型技术,在森林资源管理中的应用非常广泛,而且其应用范围远远不止上述内容。如应用GIS可建立森林资源辅助决策系统;结合行政法规,可以建立区域森林资源经营与法规系统,;进行森林防火、病虫害管理等。随着地理信息系统的进一步发展,地理信息系统也将在森林资源管理与监测中的得到越来越广泛和深入的应用。

参考文献

[1]臧淑英,张冬有,王立明.GIS支持下的森林资源可持续利用规划[J].经济地理.2000(04)

[2]黄晓全,欧阳勋志.地理信息系统在森林资源管理与监测中的应用[J].森林工程.2004(06)

[3]杨杏莉.地理信息系统在森林资源管理中的应用[J].内蒙古林业调查设计.1999(01)

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