基于ArcGIS地理信息系统的森林资源经营管理

　　摘 要：由于森林自身生长的长期性、地域的宽广性、资源的再生性等不确定性特点，采取传统的方法对森林资源进行管理已经满足不了现阶段的要求。采取ArcGIS技术，可以对森林资源的特点进行很好的管理，为森林资源的管理提供强有力的技术后盾。本文ArcGIS地理信息系统对森林资源的管理进行了研究分析。
　　关键词：GIS；森林资源；经营管理
　　ArcGIS地理信息系统作为现今应用较为广泛一种空间信息系统管理技术之一，靠着强大的功能和较为完善的技术，在森林资源管理应用中迅速崛起。ArcGIS技术抛弃了传统管理中耗时耗力的计算过程，对大批量的数据可以进行快速的分析处理，不但提高了森林资源管理者的管理能力，也可以从分析到决策为管理者提供一系列的解决方案，为现今的森林资源管理提供了很好的技术保障。
　　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。
　　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屬性数据库建立
　　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
　　3.1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。
　　3.2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。
　　3.3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
　　4.1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。
　　4.2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。
　　4.3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。
　　4.4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。
　　4.5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
　　5.1改变以往的林业调查作业方式：由于GIS技术能快速、实时地获取地面三维信息，省去了以往图像繁重的校正工作及手工作图的作业方式，人工劳务介入量大大减少，作业步骤变得简单，周期缩短，成本成倍降低，整个过程将以自动化作业为主。
　　5.2快速编制各种林业专题图件：以往林业制图人工劳务介入量大，地形图成了编制其它图件的基本图，使得林业专题图的编制费时费力，在一些无地形图的地区更是无法进行。利用GIS技术可以不受时间、地域的影响，利用其获取的直接地学编码图像，直接输出包括地形在内的各种专业图件，编制时间大大缩短，也提高了精度。
　　5.3有利于与GPS、RS技术相结合，从而建立现代化的森林资源监测体系，随着我国经济发展及社会环境意识的增强，传统的森林资源监测体系已不能完全适应社会经济可持续发展的需要。利用GIS技术与GPS、RS技术相结合，建立动态的森林资源监测体系，从而克服传统监测体系的缺陷。
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