地理信息系统在森林资源管理中的应用

2021-04-12罗小飞

智能城市 2021年14期

罗小飞

（深圳市勘察研究院有限公司，广东深圳 518026）

经济发展伴随着资源的开采和使用，我国的森林资源在各行各业的发展中被过度消耗，加强森林资源的管理是目前必须开展的重要举措。依托科学技术，地理信息系统的功能在森林资源管理中能够起到良好的辅助作用，使管理过程具有较强的科学性和实效性。

1 地理信息系统概述

地理信息系统（GIS）又称“地学信息系统”，是一种先进的空间信息系统，是基于网络技术、计算机技术等先进的科学技术支撑，对地球表层包括大气层等空间中的相关地理分布数据进行智能收集、整理、分析、运算等的信息化数据库系统。将地理信息系统应用于森林资源管理中，能够提高森林资源管理的测量值实效性。地理信息系统具有极强的空间查询功能，对森林资源管理的地域性与空间性能够进行有效监测。

地理信息系统在一定程度上解决了森林资源管理中的地图矢量和空间数据等基础信息数据的精准度问题，使相关部门能够通过对相关信息数据进行整合，及时发现森林资源的变化[1]。

2 森林资源管理的重要意义

森林资源是林业生产的物质基础，森林资源状况是衡量林业工作成效最重要的标志。森林在社会发展过程中受人为经营活动和自然因素的影响，资源始终处于不断地动态变化的状态下，受当前经济发展和城市建设以及物质需求影响，森林资源被大量开采。因此必须加强对森林资源的管理与监督，建立科学有效的管理体系。森林资源管理针对我国森林资源保护、培育、更新、利用等任务，决策性组织进行调查、规划、控制、调节、检查及监督等活动，从根本上了解我国的森林资源现状，并在管理过程中加强对森林资源的保护，使我国的森林资源实现可持续发展[2]。

3 地理信息系统在森林资源管理中的具体应用

3.1 在火灾防范等自然灾害中的应用

火灾作为一种常见的森林灾害，是日常的森林管理工作中不得忽视的重点之一。随着地理信息系统的发展，其在火灾防范中发挥出的优势作用更明显。地理信息系统能够实现对所采集信息数据的分析，发现存在火灾异动时立即发出指令，通过警报装置传递给消防人员。结合地理信息系统中的遥感技术，及时找到存在火灾隐患的部位，在第一时间进行响应，采取相应的灭火措施[3]。

3.2 在资源档案管理中的应用

由于森林档案系统数据库资料较为庞大，应以小班为基础的数据单位，建立完善的档案管理库，对数据进行定期更新，实现资源实时管控的目的。虽然一定程度上提升了管理的效率，但也存在一定的局限性[4]，森林档案系统仅能针对数据部分进行统计，对于一些图片内容需要通过人工手绘的方式完成，给数据统计造成一定阻碍，图片无法与数据相互匹配。通过应用地理信息系统（GIS）可以提升统计效率，将数据和图片统计在一起，最大限度地提升森林资源档案管理水平。

3.3 在森林结构调整中的应用

（1）树种结构。

地理信息系统（GIS）具有高频影像功能，能够分辨树种植被的生长情况、地表地貌的分布情况以及不同种类的树木所分布区域的差异，并最终以3D图像的形式展示出来，帮助森林资源管理者及时掌握地质和地貌分布信息。对影像资料和数据库资源内容进行整合，形成对森林树种分布的科学评价，为下一步优化森林结构提供参考。

（2）年龄结构。

地理信息系统（GIS）可以根据森林中各类植被或者树种立地的信息、生长信息以及其在未来发展中所能到来的生态效益相关内容。通过地理信息系统的系统分析功能，得出所分析林木的年龄结构，为下一步的管理工作开展建立科学的依据，根据信息调整林木的龄组结构，达到科学育林的目的，为林地的生产能力提升提供方向[5]。

（3）森林林种结构。

地理信息系统（GIS）具备较强的林种结构的调整能力，通过对林地中缓冲防护林的结构进行分析，实现对自然保护区域内的保护机制的建立以及对防火隔离区域内的防火机制建立，确定防护林的范围区域。地理信息系统（GIS）可以依照所在林地资源的分布情况以及带来的经济效能，判断林地布局是否具备科学性。

4 地理信息系统在森林资源管理中的应用意义

4.1 建立完善的森林资源档案

在地理信息系统的帮助下，建立完善的森林资源档案时可应用地理信息系统对森林的所有资源进行数据化处理。通过地理信息系统对森林内部地形地貌，地理结构分布等情况进行数据收集，将收集的资料输入计算机，根据过去的基础信息对比新收集的数据在计算机中进行分析，确保数据的真实有效，分析森林资源的变化态势。结合实地勘测，对地理信息系统获取的数据进行核查，应用当前先进的数据采集仪器和传感器设备，记录各个监测点所测出的情况，并在森林中设置监测点，将监测点均匀分布，收集监测数据，通过人工读表记录。

例如在对数据进行分析管理时，针对不同的数据来源、不同的数据形式进行分类处理，并输入计算机系统，存档保留。在数据库内建立相关的网络分析和模型运算功能，应用计算机进行数据分析、分类[6]。进行森林资源监测点的设定时，应根据森林中的环境变化和地理条件不同，设定监测点，部分环境较为干燥，动物喜欢栖息，部分环境潮湿存在较多菌类，树种和物种的分布也不同，监测点在设定时要根据地点环境的不同均匀分布，确保监测的数据种类全面，以此保证森林资源档案的完善。

4.2 优化森林资源管理

当前森林资源管理理念已不符合现代社会的实际情况，在进行优化的过程中，根据地理信息系统，进行森林资源管理设计。以地理信息系统的数据库采集分析出的数据为基础，通过计算机建模系统对森林资源情况进行模拟，将当前存在的实际问题逐一排查，并记录运行数据。计算机建模过程中对存在的问题进行整改并建模运行，反复试验，记录试验数据对比，分析出最佳的森林资源管理方案。

以地理信息系统（GIS）作为林业管理的方式时，可以先制定预期的林业生产计划，对现有森林审批计划进行查验。我国目前所制定的关于森林资源的管理要求中，林地的采伐工作需要先向上级申报，得到上级部门的批准后，才可以进行相应的作业活动。

地理信息系统（GIS）特有的数据分析能力，可以针对相应政策法规的要求，选择科学的管理采伐时间和采伐间隔。该系统具备良好的数据计算能力和超强的模拟能力，帮助林地的管理者及时发现当前管理的林地范围中，存在的关于生产、经营、管理等方面相关问题，根据分析的结果制定整改方案，对相关法规的制定者也能提供科学政策的制定依据。在地理信息系统的运用过程中，其内部的图形和属性数据可以根据用户的使用需求，进行个性化制定和更改。随着技术方式的革新，将会有更多的图形和属性数据等资料内容进入该系统，实现系统应用的科学化发展。

如在模拟森林资源变化的过程中，会发现由于人们的采摘导致森林中的一些珍贵菌种日益减少，存在灭绝危险。在建模过程中，管理人员可以对每一类菌种都依据其特点进行划分，分为多个子项目，为子项目设定监测人员，由管理人员将工作细化到每个监测人员进行统一管理。在模拟过程中加强人工保护菌丝力度和森林内部环境维护，由检测人员对数据变化进行记录，根据其模拟效果以及造价情况选出合适的解决方案。在建模过程中，还应依靠信息化建模系统对森林资源今后的发展趋势进行预测，根据预测结果，规避可能发生的问题，优化森林资源管理，实现我国森林资源的可持续发展。

4.3 提高森林资源管理的实效性

在以往的森林资源管理过程中，森林资源管理工作的耗时较长，经常不能按照预期时间完成管理工作，对于下一步的工作有较大影响。将地理信息系统应用于森林资源管理当中，利用其空间专业形式进行数据管理。通过卫星进行实际地表的勘测，能够快速准确地对当前的森林资源情况进行数据采集，并直接将数据存入数据库。工作中需要一些综合性信息时，通过对数据库输入指令，可以利用系统自动对数据进行计算和分析，得出所需结果，节省了人工计算分析的时间，大幅度加强了森林资源管理工作的时效性。