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1、 森林管理信息系统 前言 为什么要学习？ 信息时代的要求 信息化社会大背景 信息技术应用 1992 年，国家林业局设立信息中心 2010 年的目标，建成统一的信息通信网络系统 前言目前已建立的全国性的林业信息系统： 全国森林资源和灾害管理信息系统 全国荒漠化监测信息系统 全国林火监测信息系统 全国生态林业工程管理信息系统 国家林业局综合服务信息系统 全国山区综合开发管理信息系统 全国森林资源和林政管理信息网络及生物多样性信息系统 前言课程意义：一、现代林业建设的基本要求 现代林业建设是生态文明建设的重要内容 要求更精准、翔实的林业基础信息作支撑 提升森林管理水平、创新、方法手段 前言二、依法行
2、政和强化管理的根本保障 信息化管理，避免信息混乱，弄虚作假 标准化软件，数据不实，管理不规范 及时更新，动态反映，解决时效性差的不足 前言 三、实现森林可持续经营的迫切需要 缺乏科学有效管理手段，信息化水平低，信息难共享，极大浪费 措施：信息化建设、统一技术标准、大大提高数据权威性和影响力 前言 四、完善森林资源监测体系的必然选择 监测是森林资源经营管理的基础和核心工作，需要信息化技术的有力支撑 五、推动科技进步和人才建设的重要的举措 推动林业科技水平提高 推动整个行业人才成长和队伍素质提高 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 一、数字林业 信息化的林业，包括林业大部分要素数字化、网络
3、化、可视化、智能化的全过程，在数字地球大框架指导下，应用遥感、计算机、数字化、网络、智能术和可视化等技术，把地球上的各种林业信息用地理坐标确定与连接起来，实现标准化规范化的采集与更新数据，实现数据充分享用的过程。 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 两方面含义： 一是基于“3S”技术的林业信息数字化； 二是对这些数字信息的储存分析处理和应用。（一）数字林业的体系结构体系结构：系统各部件的构成及相互关系应用层核心层基础数据层 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 （二）数字林业建设现状 数字林业是数字地球技术在林业行业中的具体应用对林业及森林生态环境静态、动态和分析决策等特征的统一
4、和数字化与认识，从全国出发，为林业构造一个统一的信息集成系统。 林业数字化数据为依托 林业多信息源分布或网络数据库为基础 以”3S”技术、智能技术、虚拟现实技术为特征 具有三维显示和无缝多级数据共享的开放系统 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 具体内容： 静态特征 动态特征 分析决策特征 20 世纪 50 年代，林业部分开始利用航空像片进行大面积森林资源调查。 80 90 年代，建立森林资源数据处理系统（DPS） 、森林资源管理信息系统（MIS） 、森林资源决策支持系统（DDS） 、林木良种管理信息系统和主要经济树种在线查询系统 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 林业部门建
5、立了多方面的森林资源信息和林业工程信息数据库 涉及从事、财务、物资、政策和法规等方面。 目前档案数字化工程基本完成，3 万卷纸质文字档案资料已经数字化， 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 目前存在问题： 标准与规范不统一 缺乏有效信息平台 缺乏统一规则 缺乏持续性和有效性 数据更新手段差 缺乏综合性的智能化决策支持分析能力 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 （三）数字林业建设存在问题 1.缺乏整体规划，存在信息化建设各自为政的情况 2.信息化基础设施建设投入不足、资金投缺乏入长期保证 3.各地信息化发展不均衡，数字林业技术标准不完善，区域标准不统一 4.可视化手段单一，缺乏
6、模拟和仿真及智能化的决策支持分析能力 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 （四）我国数字林业应用前景 1.生物多样性保护 2.动态监测、分析评价、预测预报 3.生态旅游设计 4.优化林业投资决策 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 二、林业信息化概况 信息化 信息化主体 信息化时域 信息化空域 信息化手段 信息化途径 信息化目标 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 （一）国处林业信息化研究现状 美国： 1993 年，国家信息基础设施行动计划 1994 年，全球信息基础设施行动计划 1999 年，21 世纪信息技术：对美国未来的一项大胆投资 2004 年，拨款 13.7
7、亿美元 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 20 世纪 80 年代中期以来，美国林务局在资源、流域、生物多样性保护等方面，推广 GIS、RS 和 GPS 及计算机等先进手段，对有关数据信息处理集成资源数据的项目进行研究，目的是将遥感及其相关技术用于 GIS 数据库的建立。 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 NSDI-国家空间数据基础设施 联邦地理数据委员会（FGDC） 地理空间信息一站式服务（GOS） 国家地图（TNM） NBII-美国地质调查局（ USGS） 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 GIS 和 RS 应用： 美国、加拿大 奥地利 葡萄牙-热带森林保护 土
8、耳其-森林道路选择利用 GIS 的网络分析 德国 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 GIS 和 RS 应用： 法国 芬兰 瑞典 泰国 委内瑞拉 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 （二）国内林业信息化研究现状 21 世纪议程林业行动计划 20 世纪 60 年代，计算机应用于林业 1.我国林业信息化研究现状 长期以来未受到重视，但是信息化背景提供基础 数字林业的提出，引起重视 冯仲科、方晓勤提出中国数字林业设想，并指出数字林业的功能和应用： 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 （二）国内林业信息化研究现状 1.我国林业信息化研究现状 冯仲科、方晓勤提出中国数字林业设想，
9、并指出数字林业的功能和应用： 历史档案功能 现势展示功能 前景预测功能 分析决策功能 精细林业功能 （二）国内林业信息化研究现状 1.我国林业信息化研究现状 2001 年初提出“数字林业建设方案” 2003 年 2 月 11 日， “数字林业标准与规范 ”通过专家论证 2003 年，李增元、张怀清、陆元昌提出“数字林业”基础层、技术层、数据层和系统层四层建设体系 王静、张百顺提出三大要素和六大原则 第一章 绪论 第一节 数字林业和林业信息化 （二）国内林业信息化研究现状 2.我国林业信息化发展历程 1987 年，步入正轨 1995 年，加强林业信息工作 1997 年，明确林业信息化是一个过程，
10、涵盖信息系统建设、电子信息技术在林业中应用等内容 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 森林资源 森林资源管理 森林资源信息 森林资源信息管理 森林资源管理信息系统 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 一、国外研究现状 （一）美国森林植被模型（forest vegetation simulator, FVS） 美国农业部林务局主持 广泛用于评价林分现况 便于用户对各种数据的获取和利用 模型介绍 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 一、国外研究现状 （二）森林健康监测系统 主要任务：确定变化；提供信息；报告状况和变化。 主要内容：察看监测；评价监测；
11、立地生态系统监测。 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 一、国外研究现状 （三）森林调查中的应用 德国 美国 “精确林业” ：在林业生产过程中运用视觉传感器、卫星定位等高新技术，实时测知工作对象所需工作的质、量和时机等数据，通过对环境因素的时空差异分析，判别林木长势，提出科学处方。 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 一、国外研究现状 （四）国家森林信息系统 加拿大国家森林信息系统（NFIS） 德国森林资源动态监测系统 （五）森林保护 俄罗斯 加拿大 美国 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 一、国外研究现状 （六）森林工业 加拿大国家林业信息系
12、统 葡萄牙森林清查管理信息系统 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 二、国内研究现状 20 世纪 60 年代，计算机技术应用于林业； 70 年代末 80 年代初，系统的应用研究和实践开始：一方面遥感图像处理和科学计算的实验研究；另一方面在森林资源调查规划系统中引进计算机技术。 80 年代中期，研制出一批面向森林资源管理的信息系统 90 年代，引进 GIS、多媒体、网络技术、模型、模拟方法 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 二、国内研究现状 （一）森林经理调查 1982 年，在 PELJXC-52 上开发建立森林资源数据库系统 1983 年开始，各地调查规划设计
13、院引进微机 2002 年，聂祥永提出工作全程信息化的方案和策略 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 二、国内研究现状 （二）森林资源管理 1988 年，我国第一个“森林资源管理信息系统” Dbase、FoxBase 建立面向不同层次的森林资源数据库管理系统 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 二、国内研究现状 （三）森林保护 应用在森林火灾、病虫害的预警系统及防御系统。 国家林火管理信息系统 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 二、国内研究现状 （四）资源统计、预估、评价 野生动物调查统计软件 森林资源动态预估模型系统软件 第一章 绪论 第二节
14、森林资源管理信息系统研究现状 三、国外林业信息化先进经验 （一）3S 技术 GIS GPS RS 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 三、国外林业信息化先进经验 （二）数据仓库与数据挖掘技术 数字地球 林业基础空间信息数据库 国家基本自然资源与环境时空数据库 数据挖掘：从大量的、不完全 的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的但又潜在有用的信息和知识 的过程。 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 三、国外林业信息化先进经验 （二）雷达等新型传感器技术 激光雷达数据反演林木参数的算法 雷达数据在多种传感器中精度最高 高光谱遥感应用在森林
15、制图、森林资源调查、森林面积测算、生物化学和物理因子估测。 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 三、国外林业信息化先进经验 （四）网格与 Web 服务技术 真正成为一种具有信息基础设施潜力的资源共享框架与解决 只要与网格开放性的基本思想不抵触，就可以应用 在应用网格之中 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 三、国外林业信息化先进经验 （五）可视化与虚拟现实技术 虚拟现实技术：利用各种先进的硬件技术及软件工具，设计出合理的硬件、软件及交互手段，使参与都能交互式的观察和操纵系统生成的虚拟世界，获得身临其境的感觉。 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 三、国外林业信息化先进经验 （六）摄影测量技术 已由遥感卫星或数字摄影获得的影像代替 （七）可变量控制技术 根据不同位置及要求自动改变施用比率的技术。 第一章 绪论 第二节 森林资源管理信息系统研究现状 四、我国森林资源管理信息系统研究与应用中存在的问题 （一）认识与观念不能适应新的需求 非信息共享和 3S 技术，非硬件、软件网络 是信息化技术在各个专业层面的系统应用 森林资源信息管理的目的是信息公开、透明 信息来源和
