gis在林业上的应用

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1、摘要摘要：随着现代信息技术的迅猛发展，地理信息系统（GIS）在林业上发挥着越来越重要的作用，本文阐述 GIS在森林资源信息管理、森林经营优化决策、精准林业、林业专题图的编制、自然保护区管理和森林公园规划、森林防火、森林病虫害防治等方面的应用。指出地理信息系统在林业上应用研究的重要性及广泛的前景。关键词关键词：地理信息系统；GIS；林业；应用 地理信息系统（Geographic Information system ）, GIS 作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科正在林业中具有广泛的应用前景。1、地理信息系统、地理信息系统

2、GIS 概念及功能概念及功能地理信息系统属于信息技术范畴,是一种应用前景十 分广阔的高新技术。狭义上地理信息系统是一个具有多种功能的计算机软件系统,是建立在统一地理坐标基础上 利用地学模型分析空间数据 ,对地理环境与自然资源的信息进行管理的空间信息系统。利用 GIS 可以对环境与资源的动态变化进行预测、预报 ,从而实现为工农业生产、国民经济建设和国防军事等部门服务的目的。 广义上包括描述地理信息系统的地球表面空间分布 事物的地理数据 ,包括属性数据和空间数据、管理与分析地理数据的软件,如基于矢量的地理信息系统和基于栅格的地理信息系统。输入、存储、处理和输出地理信息数据的硬件，如工作站、各类微型

3、计算机、数字化仪、扫描仪等,使用地理信息系统的机构和人。2、GIS 在林业上的应用在林业上的应用 GIS 的应用从根本上改变了传统的森林资源信息管理的方式，成为现代林业经营管理的崭新工具。近年来，GIS 技术在林业领域的应用非常活跃和普及，国内外林业工作者广泛应用 GIS 进行森林资源信息管理、精准林业、规划决策等方面。2-1 森林资源信息管理系统森林资源信息管理系统森林资源地理信息管理不同于传统的森林资源信息管理，它将空间数据作为一项不可缺少的信息与属性数据进行综合分析处理，克服了单一属性数据分析所带来的缺陷，WINGIS 的成功研制并得到较好的应用就是很好的例子。90年代以来，我国基于 G

4、IS 技术开发研制了各种类型、不同尺度的森林资源地理信息系统。省级、县级、林场、乡村各级森林资源地理信息系统在森林资源管理中起到了重要作用。 2-2 森林经营优化决策森林经营优化决策 森林经营优化与辅助决策模型的定量分析为森林经营方案的编制提供更为准确的信息，使森林经营方案更为科学、实用，满足于林业经营管理的需要。陈端吕等人的研究中把 GIS 技术与森林经营优化决策模型进行有机结合，将空间数据与属性数据进行综合分析，从而能把优化决策的成果以可视化的方式表现出来，也能为森林经营由过去的粗放经营向高度集约经营转变提供可视化技术支持。张晓丽等人在大量精确可靠的空间数据库的基础上，基于 GIS 把多目

5、标优化决策的结果以可视化的方式表现出来，为森林经营优化决策提供准确的定时、定位、定量信息，取得了较好的效果。2-3 精准林业精准林业 所谓精准林业(Precision forestry)是指尽可能地采用现代高新科学技术建立一体化、智能化、数字化的现代林业技术体系，进而使森林最大限度地发挥生态、经济、社会效益，实现森林可持续经营和区域可持续发展。精准林业在我国刚刚起步，尚在学术探讨和某些环节技术问题的实验阶段。GIS 是精准林业的核心技术之一，其提供了新的集成系统的基础平台，在精准林业领域将拥有广泛的应用前景。2-4 林业专题制图林业专题制图 制图是一项技艺性强且工作量极大的工作,但 GIS 提

6、供的制图功能使制图工作变得轻松自如。在制作植被分布图时, GIS 把地图的信息源依海拔、坡向、坡位、坡度、土壤类型、年降雨量等分成不同的“层 ”,使每一层与一定立地上的植被相联系,从而简化、连贯了植被成图工作。WINGIS将地图分为点状图、线状图、面状图、等值线图四大类 ,利用其图形作模块,通过图形的组合、叠加、复合 ,实现地图的拼接、剪裁、缩放等各种功能,从而制 作用户所需的各种复杂的专题图。GIS 在日本林业上的应用,其主要功能就是森林资源数据管理、分析与各种地图、图形的处理等。2-5 自然保护区管理和森林公园规划自然保护区管理和森林公园规划李芝喜等人（1999）以森林生态系统和 GIS

7、技术结合，建立西双版纳勐养保护区热带林保护 GIS，达到生物多样性保护的目的。勐养热带林保护 GIS 具体功能包括：数据采集、数据库设计、数据库生成和叠置分析等，着重于物种保护、生态环境监测和可持续发展规划等信息决策支持。石军南在 GIS 支持下，利用地形图生成 DEM，直接计算出各林班、小班的坡度和坡位，进而制成地表模型，绘出森林资源鸟瞰图。应用于张家界天门山国家森林公园、浏阳大围山国家森林公园的规划，成本低，效率高，不仅使规划成果图更加丰富和逼真，而且为规划人员提供了科学、形象化的地理底图，提高了规划的合理性和效率。2-6 森林防火森林防火随着现代计算机网络和“3S”等技术的不断发展及其因

8、公的日趋广泛，森林防火技术的研究手段和方法发生了深刻的变化。在森林防火决策支持系统领域开展了诸如大区域系统的建立、自适应显示分辨率的处理、图形图像的有关处理技术、基于 Web 的信息发布、 “3S”与 DSS 技术的应用等研究。其中，利用 GIS 技术进行林区信息管理，防火点建设规划，提供林火扑救辅助决策，较大程度提高了灭火的效率，减少经济损失，同时比较准确评估由火灾造成的经济损失。国家林业局林业规划院于 90 年代就研制出了“林火管理 GIS” ，给个省、市也着手构建森林防火GIS。东北林业大学王霓虹等自 1989 年起对黑龙江大兴安岭地区的森林防火工作做了比较系统的分析研究，开发了基于 G

9、IS 的“林火数据库与辅助决策系统” ，目前正在大兴安岭应用。中日合作化项目（IMITT21） 防灾/森林防火信息系统采用了 C/S 数据库技术、WWW 技术、地理信息技术和遥感技术、具有火点定位、火险预报、林火行为预报、林火信息发布等功能。2-7 森林病虫害防治森林病虫害防治利用 GIS 的数据库功能管理森林病虫害有关的海量空间数据显得十分必要。森林病虫害的发生具明显的空间位置特征，传统的方法不能进行相关的空间分析；同时病虫害的预测预报、监测评估以及决策支持，都需要大量的空间数据，以及进行大量的空间数据的操作。而 GIS 正是管理和操作空间数据的先进技术。利用 GIS 的空间分析技术进行预测

10、预报是森林病虫防治新的研究热点。根据病虫害的发生发展规律，以及与环境生态因子的关系，并结合病虫害专家的知识建立病虫害预测预报模型。利用 GIS 也可对森林病虫害灾情进行评估形成损失报告和损失分布图。基于 GIS 进行决策支持主要是制定病虫害治理措施及确定到达灾区的最佳路径，使森林灾情防治和评估更加科学、准确，这将有更加广泛的应用前景。进入 90 年代以来，GIS 正朝着分布式的、开放的、网络化的、大众化的、全球化的 GIS 发展，被人们广泛应用于给个领域，产生了巨大的经济和社会效益。当前，我国已经提出了建设“数字林业”的概念，是否建立和使用了先进的林业地理信息系统，正在成为衡量当地林业管理水平

11、的重要标志。随着“3S”技术、网络技术、计算机技术等现代信息技术的迅速发展，极大地促进了林业资源经营、管理、利用的信息化、网络化、数量化和模型化进程。目前，GIS 在我国林业上的应用还处于起步阶段，国内从事林业 GIS 研究的人数不是很多；GIS 在林业上还主要应用在建立数据库、数据库查询、空间叠加分析、缓冲区分析和成果显示输去等几个方面。在林业 GIS 基础数据库建设、林业通用 GIS 技术模块、林业行业数据标准和林业GIS 海量数据支持等方面报道较少，这需要广大的林业工作者共同努力，促进我国林业 GIS 事业的快速向前发展。参考文献：参考文献：【1】 何楚林，计算机编绘林业地图的技术方法研究【2】 李芝喜，西双版纳勐养保护区热带林保护 GIS 研究【3】石军南，DEM 生成及其在森林公园规划中的应用【4】王霓虹，基于 WEB 与 3S 技术的森林防火智能决策支持【5】武刚，卢泽阳，吕洪利，森林资源管理信息基础建设