阿勒泰地区森林资源管理中地理信息系统技术应用研究

2020-07-17刘建

绿色科技 2020年9期

刘建

(新疆维吾尔自治区阿尔泰山国有林管理局阿勒泰分局，新疆阿勒泰 836500)

1 引言

自党的“十八大”以来，以习近平总书记为核心的党中央始终注重森林资源的保护管理，彰显了发展保护森林资源的重要性，也为阿勒泰国有林管理分局强化森林资源保护管理提供了根本指导原则。阿勒泰国有林管理分局大力推进森林资源管理工作的开展，使得森林资源从传统的被动式发现和运动式查处的局面得到了良好的改观，使森林资源管理走向了主动式发现和常态化执法的新动态。在这样的背景下，地理信息系统技术在森林资源管理中得到了广泛的应用。以下结合该局实践，就地理信息系统技术的应用总结几点心得体会。

2 基于森林资源管理下的地理信息系统技术分析

地理信息系统技术是以地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)为载体，属于特定的一种空间信息系统，以计算机软硬件为载体，对地理分布数据予以采集、储存、管理、运算、分析、显示、描述的技术系统。在森林资源管理中，主要是以森林资源为对象，就森林资源分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示、描述。在森林资源管理中加强GIS技术的应用，能更好地分析和处理森林资源的空间信息，从而为森林资源的管理提供决策和依据，在土地利用和森林资源决策中有着不可或缺的作用。这主要得益于GIS技术可以进行空间数据的搜集、整合、分析，并实时在线监测森林资源，尤其是在森林资源管理监测信息绘图方面，极大的提升了信息化管理手段，阿勒泰国有林管理分局高度重视GIS系统在阿勒泰地区森林资源管理中的应用，并取得了良好的辅助效果[1]。

3 阿勒泰地区森林资源管理中地理信息系统技术的应用

3.1 利用GIS构建阿勒泰森林资源的大数据库

阿勒泰国有林管理分局为了加强森林资源的管理，近年来，在GIS技术方面的应用得到了前所未有的发展，也取得了良好的成效。这主要得益于GIS技术在阿勒泰森林资源大数据库建立中发挥了诸多优势。该局对所辖的森林资源全部纳入大数据库之中，并以GIS技术为载体，对每个营林区中的森林资源情况进行实时监测和动态更新，这就给数据监测与管理保护提供了巨大的帮助。首先，将阿勒泰森林资源分为山地森林和平原林区，在分别按照气候类型、地质结构和植被类型与数量、有机物类型和含量等，切实强化数据分类，对每个营林区中的每个类别都采取代码替代的方式，任何一个区块的森林资源都能在大数据库中查询，并严格梳理数据库的指标与因素，并按照下图所示的方式进行大数据库的建设(图1)。

这样在建立大数据之后，利用卫星遥感技术拍摄遥感图片，每个营林区都会在遥感图中显示出来，利用卫星反馈的实时数据，能信息的掌握森林的变化情况，利用卫生图片与GIS数据库，能有效的对用林规划、护林防火、营林护林等提供支持。

3.2 利用GIS技术加强森林资源灾害的防治

因为GIS技术的定位性能具有较强的精密性，同时又能以数据、数据模型为基础上，在高空进行卫星立体画面遥感拍摄、光感监测、热感监测，这样就能在森林资源灾害防治中，可以利用遥感监测的内容得到的数据反馈，及时地对森林资源火灾防治和初期火灾救治提供指导。比如利用GIS卫星在高空进行监测，并利用地面火灾观测点设置的视频监控，能实时监测森林火灾的情况，这样只要发现灾情，就能及时地通知最近的管理机构在第一时间赶赴灾区进行灾情定位和处理与扑救初期火灾。与此同时，数据能实现实时更新，就能对森林资源中的有机生物的种群与数量进行监测。目前，利用这一技术，阿勒泰国有林管理分局自2014年以来，遏制了14场火灾的发生，发现森林资源中的新生物种群3类，北山羊、鹅喉羚等原本稀少的野生动物的数量在逐渐增多。同时加强与阿勒泰森林公安分局的联防联控，在数据资源上注重分享，在经验上相互学习和交流，使得GIS技术的优势发挥日益明显。

图1 阿勒泰地区森林资源GIS大数据库

3.3 利用GIS技术加强森林资源结构的调整和优化

由于阿勒泰国有林管理分局所管辖的范围广泛，境内的森林资源十分丰富，阿尔泰山的森林植被是第四纪形成的产物，境内植被垂直带谱明显，自下而上，其带为荒漠草原，海拔1000 m以下为半荒漠草原带，1000～1600 m为山地草原带，1600～2400 m为森林草原带，2400～3000 m为亚高山草甸草原，3000 m以上为高山石砾带。森林资源以西伯利亚落叶松占绝对优势，有林地面积139.81万亩。按林组划分为：幼龄林0.83万亩；中龄林8.26万亩；近熟林25.36万亩；成过熟林105.35万亩。这些森林资源的管理难度较大，加上境内还有很多水和冰川资源、旅游资源、野生动植物资源和矿产资源，为了更好地强化资源管理，该局始终注重GIS技术优势的发挥，以GIS平台为载体开发的森林资源管理子系统，通过以下顺序获取森林资源信息：一是矢量化；二是地图投影；三是确定属性。

在矢量化处理过程中，主要是把阿勒泰森林地形与森林地图采用扫描仪进行数字化扫描，并且对森林资源、水和冰川资源、旅游资源、野生动植物资源和矿产资源进行区别性的扫描，再将其归类到各自的子数据库之中。

在地图投影过程中，主要是结合GIS卫星发回的地图，从中对每个营林区的地理位置与地理关系进行梳理的基础上，再将每种资源在每个营林区中的分布情况进行统计。

在确定属性的过程中，主要是对森林资源GIS系统内部的数据库的属性进行确定，并利用相关软件构建立体化的空间数据库，从而以3D模型的方式，将每个营林区中的资源分布情况显示出来。

在获取森林资源信息数据的基础上，为强化森林资源的管理，就需要利用GIS系统提取森林资源信息，掌握每个营林区中的树种年龄、森林分类、土地类型分布和资源分布等，从而成为森林资源结构的雏形，这样就能明确的掌握森林资源结构，并在空间分布和资源结构优化等方面的决策提供技术上的支持。

最后，紧密结合森林资源GIS系统的数据存储和数据分析以及信息搜索与制图等功能，快速而又准确搜索森林资源信息，从而结合不同营林区的森林资源现状，针对性地加强对其的改进和优化，使得森林资源管理水平得到有效的提升[2]。

3.4 利用GIS加强森林资源档案管理工作的开展

在森林资源管理工作中，档案管理也是十分重要的内容，为适应新形势下的森林资源管理的需要，在注重上述工作开展的同时，阿勒泰国有林管理分局切实发挥GIS的优势，加强森林资源档案系统的建设，使得阿勒泰森林资源管理从传统的粗放化管理逐渐朝着精细化和信息化的管理。目前，阿勒泰国有林管理分局天保二期工程区土地总面积769.91万亩，林地面积387.87万亩。其中：纳入天保管护面积249.67万亩，纳入中央森林生态效益补偿基金面积80.07万亩。共区划为10个森林资源管护所，25个管护站。共涉及阿勒泰国有林管理分局苏木代尔格营林区、卡拉依里克营林区、太达雷克营林区、乔阿提营林区、大克兰营林区、小克兰营林区。阿勒泰分局不仅根据森林资源的分布情况及地理条件，从有利于国有林管理局天然林资源保护的责任落实，便于组织森林资源的管护等诸多因素，落实管护所站建设地点，而且在档案信息化管理方面的力度也得到大力重视。阿勒泰分局在森林资源档案信息系统建设过程中，依托GIS技术和森林调查簿，切实加强数据库的设计和小班数据库的建立，采取总体设计、系统分析、系统研究、系统实施和系统运行的布局与思路，以遥感图片为基础上，切实加强图片扫描和纠正，并准确分配地理坐标，再转绘小班线。而在地形和林相图方面，主要是对其进行扫描的基础上，准确分配地理坐标，并强化其的图层设计和DLG设计，所建成的森林资源档案更新成图系统，主要包含了资源建档、查询统计、小班更新、查看信息、数据输出、系统参数等模块，能结合实际需要针对性的进行查询和更新，为森林资源的管理提供更加详实的数据支撑。例如在查询统计时，可以按照以下属性进行查询：权属、地类、工程类别、森林类别、林种、优势树种、龄组、起源、树种、坡向、坡度、坡位、SQL，也能得出统计图和进行统计计算，为森林资源的管理提供了强大的信息化支撑[3]。