基于GIS的林业信息系统在林业管理中的应用研究

李 惠

（太原市国土资源勘测有限公司，山西 太原 030006）

0.引言

近些年来随着信息技术日新月异的发展，地理信息系统技术的实力也不断提升，在辅助各行各业的精细化管理当中承担了越来越重要的角色。地理信息系统是为处理地理环境中大量复杂数据而生的技术，它的优势就在于发掘“大数据”和空间信息分析。地理信息系统是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球空间与地理分布有关数据的空间信息系统，是数字制图技术和数据库技术的结合，通过对空间数据的有效管理，研究各种空间实体以及它们的相互关系[1]。

在以往的林业管理工作中，自然界中的森林实际情况非常复杂，导致管理方面不精细、实施方面效率低的现象时有发生。而将地理信息系统引入日常林业管理工作中，能够充分发挥技术优势，提升工作效率，实现事半功倍的效果。

但是，地理信息系统技术在林业管理工作当中的应用还处于初级阶段，很多使用场景还设计得不完善，因此在日常工作中，技术人员需要熟悉林业管理的工作需求和技术流程，充分发掘地理信息系统技术的优势，在实践中不断修改和优化，以满足管理精细化的要求。

1.技术优势

将地理信息系统应用于林业管理中，也就是基于GIS的林业管理信息系统，相对于常规的信息系统，存在明显的技术优势[2]。尤其是以下三点功能特性，使得基于GIS的林业管理信息系统可以在林业精细化管理工作当中起到更广泛的作用。

1.1 空间查询分析

基于GIS的林业管理信息系统集成了地理信息系统强大的空间查询分析能力，可以将空间信息和属性表信息通过地理信息数据库有机关联起来。操作人员可以通过系统地图窗口中矢量地图点选林业图斑来查询统计资料，同时也可以打开数据库表单，从数据报表中的属性信息反向定位图斑所在的具体位置。这样在林业精细化管理当中，实现了管理信息的精准定位和数据查询转换工作。

1.2 兴趣点标注

林业管理信息系统可以生成与原地图数据和林业数据相互关联，又不会产生干扰的兴趣点标注数据。在标注层中，操作人员可以按需对林业图版和地图位置进行符合林业制图标准的标绘，同时标注出来的兴趣点不仅能够存储到数据库中形成新的林业调查数据，而且可以根据实际工作需求进行整饰和绘图，进一步展示信息丰富的林业管理工作用图。

1.3 输出方式丰富

林业管理信息系统能够吸收传统林业手工绘图的优势，并利用自身强大的计算机地图制图能力和空间数据整合能力，使得林业管理信息更好地实现数字化。一方面，它能够将属性信息生成更加直观的可视化动态数据图表，将冰冷的表单变得鲜活起来；另一方面，基于丰富的空间地图数据，能够直接将林业数据和空间信息叠加出图。这些专题业务地图和动态图表数据，可以更加直观地反映出林业分布信息，有利于领导以此制定决策，提高管理工作的效率；同时更加便于管理信息的归档，以及后期的分类储存和搜索查询，为后期的管理工作提供了极大便利。

2.林业管理信息系统的具体应用

2.1 林业野外调查

随着移动互联网技术的发展，地理信息系统移动化趋势发展迅速，林业管理信息系统实现了由计算机操作向手机平板端的迁移。在手持终端上连接林业管理信息系统，就实现了林业野外调查工作的动态管理。以往的工作方式中，林业野外调查人员在开展工作时，需要携带纸质地图和卫星遥感影像图，外业使用纸笔记录调查数据的同时，还得借助指南针、GPS、望远镜和比对手册进行调查工作。这样的工作方式需要消耗大量的人力、物力、财力，工作时间长，效率低下，工作条件简陋，环境危险，而且人工工作量大导致容易操作失误产生调查错误。

现在在移动终端上安装林业管理信息系统，就能极大地改变传统工作方式的弊端。在野外工作时利用移动端的导航定位能力，随时确定自己所在的位置，将调查数据随时输入系统，拍照上传后台智能比对，将原来的复杂外业工作流程简化，提高效率。同时计算机端与移动终端相互结合，数据及时传输更新，将内外业工作结合得更加紧密。

在实际工作中，外业人员只需要携带一部安装了林业管理信息系统的手机，就能方便快捷地开展野外工作，轻松采集林业野外调查数据，自动传输至内业工作计算机，进一步对采集的数据进行打包整理，统计分类，形成调查报告。

2.2 内业数据管理

林业管理信息系统在管理内业的工作中，能够为精细化处理内业数据提供有力的技术支撑。系统的应用优势主要表现在专题数据制图和出图、属性数据和空间数据关联，以及辅助业务领域划分等3个方面。

传统的林业专题图制图工作，首先需要收集任务区域的基本比例尺地形图数据，在此基础上进行全面细致的林业资源调查，然后收集该区域的林业档案资料，将调查数据和档案数据进行关联整理，对数据去旧取新，在此基础上进一步进行林业专题图的绘制工作。过去这样的工作方式，消耗大量的人力、物力、财力，绘图用时较长，更新效率低下，无法保证专题图的长期有效。

地理信息系统的制图能力强大，数据整合的功能也比较完善[3]。林业管理信息系统使得内业制图工作过程变得十分简化：利用林业信息和地形图的数字化处理，构建森林图斑和空间属性之间的拓扑关系，进一步按照制图标准整饰图面，从而得到专业的林业资源专题图。同时关联林业属性数据库，更能在此基础上将生态区位、森林覆盖、水土环境和林种分布等信息全部整合在一起，生成内容丰富的林业资源管理用图。

林业管理信息系统，能够广泛整合多源的森林空间信息和属性信息，以此为基础进行空间分析，进一步通过各种关联关系进行索引和叠加，构成林业资源信息网状图谱，为林业资源精细化管理提供科学的依据。

在林业资源管理和开发的过程中，林业工作会出现越来越多的细分领域，如，林业的病虫害防治、资源开发利用、森林防火防灾和退耕还林还草等工作。在林业管理信息系统中，可以对这些业务领域按照相关标准规范进行详细划分，并进一步开发建设子系统或功能模块，在具体的业务工作流程中进行有效的规范管理，从而提高细分业务工作的流程化与标准化。

2.3 数据互联共享

WebGIS（网络地理信息系统）是指工作在网络上的地理信息系统。是传统的地理信息系统在网络上的延伸和发展，它可以实现空间数据的检索、查询、制图输出、编辑等基本功能，同时也是在网络上地理信息发布、共享和交流协作的基础[4]。

林业管理信息系统能够利用WebGIS产生技术创新，通过网络地理信息系统的技术优势，实现林业资源各类型数据的互联共享。以往的信息系统数据格式难以统一，数据整合叠加时存在较大的困难。林业管理信息系统能够构建统一的标准接口，以空间位置信息为基准，打破各类信息系统中的数据整合边界，实现多源数据的联通交互。对于林业资源来说，坐标也就是空间位置是相对稳定的，以坐标信息和空间位置编码为基准，就能实现数据资料和业务信息流的交互传递，构建出林业精细化管理的空间信息网络。

2.4 促进林业管理现代化

使用林业管理信息系统时，工作人员不仅需要全面收集森林资源的信息资料，将资料数字化后统一入库，做好数据的存储工作，还得关注相关数据的标准化和规范化，形成标准统一的数据接口，为数据资源共享提供便利，构建高标准的林业信息互联共享机制。现代科技的发展，使得网络信息技术与地理信息系统产生技术融合，相比于传统的应用场景单一的办公信息系统技术，以现代WebGIS为首的地理信息系统行业新业态的特点更加鲜明，动态交互、实时链接，实现了不同终端与系统主题资源的互联互通。随时随地用计算机或者移动终端登录系统就能保证林业管理工作的顺利进行。

3.系统设计

3.1 需求分析

林业管理信息系统应用于林业，就要求对该系统进行针对性的设计。经分析可知，林业管理工作需要满足以下几点要求：要有全面而强大的地理信息数据库，数据库中要有地理空间数据、生态环境数据、动植物分布数据；林业信息的属性表单和图斑要能够实时动态更新。

3.2 数据建库

林业管理信息系统的数据库包括业务档案数据库和空间信息数据库两大部分。

业务档案数据库是林业管理工作能够在系统中实现的基础，其中需要包括林业资源数据库、土壤水系数据库、动植物多样性分布数据库、生态环境数据库以及历史档案数据库。林业资源数据库主要用来进行林业资源的资产管理记录，包括森林的位置、覆盖面积、林种以及利用方式等。土壤水系数据库主要用来记录森林所处位置的水源覆盖信息和土壤土质信息，水土流失情况和保养恢复情况也要记录其中。动植物多样性分布数据库主要用来记录林区中的动植物基本信息、物种分布、动植物保护情况等数据。生态环境数据库记录林区所处地区的自然生态和环境保护情况。历史档案数据库主要将历史档案数据进行数字化后录入，用于林业资源发生变化时进行对比分析。

空间信息数据库包括了地形数据和遥感影像数据，以及其他行业相关专题数据，例如，地形图、遥感影像图、导航电子地图、行政区划图等。其中卫星遥感影像图作为最直观的地图数据，具有更新快、信息真实的特点，作为林业管理信息系统的工作底图来参照使用。

3.3 系统架构

系统的整体架构分为数据查询展示模块、调查数据编辑模块、管理监控模块和应用示范子系统模块4部分。数据查询展示模块面向林场管理者，用来对森林资源数据进行分析汇总；调查数据编辑模块面向林业资源调查的工作人员使用，以满足外业调查和内业处理工作的需求；管理监控模块面向信息系统指挥部的领导，用来进行林场的日常管理和处置突发情况；应用示范子系统模块用于与新增业务信息系统进行对接关联。

4.结束语

林业管理信息系统是我国经济社会飞速发展的先进科学技术成果，能够在林业管理精细化进程中起到关键的技术支撑作用。但是，此类系统在实际工作中的应用还处于初级阶段，很多使用场景还设计得不完善，因此在日常工作中，技术人员需要熟悉林业管理的工作需求和技术流程，充分发掘地理信息系统技术的优势，在实践中不断修改和优化，逐步设计开发出更多急需的功能，以满足林业资源管理精细化、智能化、现代化的要求。