基于GIS空间分析的森林资源二类调查数据管理

刘 明 刘善宇

（1.瑞金市大柏地乡人民政府 江西瑞金 342516；2.瑞金市谢坊镇人民政府 江西瑞金 342509）

社会主义现代化新时期建设环境中，森林资源是我国进行生态文明建设和经济开发的重要资源依托，在现实管理工作中既具备绿水青山的实体概念，也涵盖金山银山的发展潜力，因此，要重视现代化信息技术在管理工作中的深入应用，将其作为我国林业现代化发展的核心任务重点推进。目前森林二类资源调查数据管理作为林业调查的重要一环，成为森林资源管理工作中使用的关键信息化手段，而在大数据与云端互联网技术飞速发展的今天，传统数据管理方案于大体量的森林二类资源管理中逐渐出现力不从心的态势。在此背景下，国内森林资源管理从业人员需要持续发挥新技术应用的创新潜力，在林业资源的建设与开发过程中牢牢把控信息现代化建设的总方向，以期为我国森林资源管理工作的信息化转型提供有效、快捷、综合的技术支持。GIS空间分析技术系统的引入，可以较大程度地满足现阶段森林二类资源管理的效率诉求，其于管理工作期间的各类功能性表现也正在日益引起学术界和行业内的关注。

1 基于GIS空间分析的森林资源二类调查数据管理概述

1.1 GIS空间分析

GIS空间分析技术系统有序运行的基础在于实体对象所展示的具体地理位置排布及实物本身的形态外观表现，同时，该系统运行的独特之处在于其精准的空间数据计算和空间数据同属性信息之间的协同运算，可以说是一种能够集成并产出全新的地理信息数据的先进技术与具体过程[1]。空间分析系统的诞生以地理信息系统本身特性为依托，是评判地理新信息系统计算机软件应用性能的关键参考基准，其具体工作内容涵盖区域空间图形研究、区域网络设计研究、区域整合数据研究、区域现实影像数据研究及数字化区域数据研究等。

从技术本质层面上看，GIS技术加持下的新型空间分析系统是传统区域数据整理及现代化模拟技术的联合体，其借助地理信息运算和局域位置表达开发出目标研究对象内部更深层次的区域数据，以应对数据管理工作中的诸多现实问题。从技术特征层面来看，基于GIS技术所实现的空间分析具备以下4点特质。

（1）探查区域信息构成范式。

（2）探究区域信息集群之间的关联性并基于此建立科学合理的空间信息模拟机制。

（3）提升对于区域内信息观察、搜集与管理工作的理解力。

（4）提升对区域空间范围内各项信息数据变动的预判能力与管理能力[2]。

1.2 森林资源管理信息系统

21世纪是一个信息数据化的全新世纪[3]。当下将信息技术融入各行业管理工作中已经成为国际现代化管理界所探索的重点问题，对于中国现代化建设而言更是成为各领域推进经济建设与社会管理的战略方向。

在实际工作过程中，以森林二类资源数据为代表的现代化管理数据具有体量大、领域广和时效性变动强的特征，为了实现对上诉繁杂数据信息的自动化处理，2009年国家发展计划委员会和国家地理空间信息协调委员会共同组织国家空间信息基础设施发展研讨会，共同勾勒“数字中国”的蓝图。而后，各个工作领域将数字概念引入，并创新性地提出了“数字森林”的概念[4]。

响应国家建设数字化信息管理潮流，国内林业管理部门及时部署数字化森林资源管理的工作任务，将笼统的“数字森林”概念于实际应用中延伸至“开启国家森林资源管理大变革”的领域。当下，我国以江西省瑞金市为代表的地方林业局接连搭建起有关动物生物资源、植物生物资源、森林遥感、区域生态建设与环保、本地特有种质资源、生态恶化干预及森林生态维持等诸多领域的森林资源综合管理库[5]。但受限于多方因素干预和区域经济不平衡的现状影响，目前此类管理用森林资源信息数据集合依然存在系统孤立性、手段单一性、模拟误差大及更新仿真效果差等问题。

从森林资源管理信息对象来看，由于森林系统本质为生态群落的系统性与结构性，对此类信息的管理系统搭建也必然具备相当程度的复杂性质，可以说该系统不仅具备常规人工信息数据库建立的目标指向性、层级划分性、综合整体性、动态可视性、个体协调性，还将具备高价、自由、不定性及矛盾性的特征[6]。在未来信息化技术应用中，森林资源管理的发展方向将始终保持着对森林空间场域及内部所涵盖的实体资源形式的全局性、准确性、实时性的探寻。此外，在森林资源管理的网络化进程中，其未来发展的技术性依托则会侧重于对大体量数据信息的整合与传输。

1.3 森林资源二类调查概述

森林资源二类调查全称为针对森林资源本身所做出的设计、布局及规划调查，在实际应用期间也常使用经理调查指代该项调查的上层指导意味[7]。

在实际调查过程中，管理者将使用森林资源作为主要经营业务的企业、机关或行政事业单位作为调查主体对象，以帮助目标森林空间搭建业务设计、具体内容安排、林区用地科学划分以及生物资源综合使用成效作为调查目的，整体调查工作采用动态机制进行落实。

概念中调查主体对象的单位在实际管理工作中以地方林业管理部门、林场自然保护区及社会中各类股份制森林资源经营企业为主。从性质上来看，主体调查对象皆为个体独立的国家一级评级单位，其中企业特指利用森林资源进行经营盈利的产业化单位，事业单位特指为各级地方性质机关所划分的保护区、科研场所等公益性国家环保机构，同时行政机关在该语境下的划分主要以乡镇县旗为主。

在我国，关于森林资源所开展的二类调查工作以10年/次的频率进行，针对区域经济条件较好且存在较高生态文明建设指标的示范性行政区或企事业单位是5年/次的执行频率，受到调查工作命名的影响，我国森林资源管理人员在实际工作中将两次调查之间的间隔时间段称之为经理期。而在经理期内，参照实际森林二类资源管理规划的制定情况，整个经理期还可以继续细分为各计划执行阶段，其中最关键的是中期计划的执行，因该阶段计划的执行存在大量主观能动性的参与，因而也被管理工作人员命名为人为计划。

2 基于GIS空间分析的森林资源二类调查数据管理功能的实现

此次GIS空间分析系统技术的应用研究数据来自江西省瑞金境内的某处市级林场保护区，借由对目标技术系统功能的详细介绍与细节表述，以二次开发的形式展示在林业领域内使用信息化森林二类资源调查信息管控期间，GIS空间分析系统技术功能的具体实施路径和实际应用成效。具体系统技术框架结构设计如图1所示，系统总体包括文件、样地分析、校正、二维分析、三维分析、图表输出、帮助7大功能。其中二维分析功能和三维分析的合并功能与转化联合尝试是此次研究的重点工作。

图1 森林资源信息管理系统结构图示

2.1 图层加载功能

图层加载功能使用期间可以对林业管理范围内的空间图层实现快速加载展示，具体图层内容涵盖矢量数据图层、全域网格图层、非规则三角网状图层、地图图层、存储图层及符号系统图层6方面。

将图层进行加载展示是GIS空间分析系统技术作为信息化数字技术在实际管理工作中的基础功能，只有本项功能有序施行，技术系统内的其他功能才能在完整、准确的图层信息内部得以执行。在实际图层功能编写期间，在数据管控空间的统一性前提下目标技术所依托的功能接口根据技术目的的差异性也会有所不同。需要注意的是，非规则三角网状图层在数据管理期间存在同其他类型图层所不一致的加载打开方式，这是由于此类数据信息在表达过程中采用文件夹形式归类而不是采用整个图层文件展示策略，因此，为了在资源管理工作中正确加载非规则三角网状图层，在目标图层实际加载中技术管理人员需要选择一种以文件夹作为路径执行指向的方案或是一种以文件夹内的以具体图层文件作为路径执行指向的方案。除此以外，相较于其他类型图层文件，全域网格图层在实际加载中还会面临由于文件内容过大所造成的加载缓慢现象，为了规避在实际管理过程中的卡顿风险，提升森林二类资源数据管理工作效率，在实际管理过程中，还需要技术人员在目标图层的加载程序内写入金字塔数据，以避免数据管理中无谓的时间成本浪费。

2.2 图层查询功能

图层查询功能在实际森林二类资源管理中还可以继续划分为由图层查询属性和由属性查询图层两个方向性功能。其中，由图层进行属性查询的数据管理工作需要技术人员于计算机软件内借助具体矢量数据图层，使用鼠标拉动并框选需要查询的范围，在上述操作完成后，计算机软件将会以属性弹窗的方式为技术人员提供其所查询的目标数据属性。该项操作可以在森林二类资源调查中支持技术人员对图层点信息、小组信息、样本地图信息的查询，用以帮助调查技术人员在最短时间内获取其所管理区域范围内的森林二类资源属性信息。由属性数据进行图层查询功能的实现需要技术人员在计算机软件环境内使用键盘选择性输入其所想要寻找的图层类型与基础数据，在精确性信息输入完成后，技术人员便可查询到满足其属性数值限定的全部图形图层数据，根据不同软件版本与计算机系统差异，这类图层数据将使用不同形式的高亮、标记或是提前进行突出显示。该功能可为资源数据管理人员在工作中的查询操作提供便利，帮助工作人员根据工作需要和个人喜好于第一时间内获取有针对性的图层图形资源，这类功能也是GIS空间分析系统所提供的基础性信息化管理功能之一。

2.3 图层编辑功能

图层编辑功能的实际应用能够提高森林资源管理工作的时效性与便捷性，在具体工作中可以满足管理技术人员利用计算机软件在线完成对图层图形勾选、拷贝、剪切、撤回及重做操作，同时，为避免图层编辑中误操作现象的出现，系统内部还为专项管理技术人员提供编辑模式和只读模式两种状态。事实上，只有图层编辑的高自由度得以实现，GIS空间分析系统的有用性方可得以展现，在实际工作过程中该项功能的提出、应用及普及将为图层内森林二类管理信息的深层次开发应用提供重要支撑，在勾画、标记、整合、分离等多种编辑手段的使用过程中，专项管理人员的工作效率将得到较大的提升。

2.4 图层分析功能

图层分析功能根据现场数字信息管理人员的实际林业工作需要可以继续细分为数量运算、整合分析及缓冲结构二次运算3种功能。

数量运算功能中，专项技术管理人员可以利用现有GIS空间分析系统技术完成点结构主体对象间的距离测量及区域森林空间内的面积测量。

整合分析功能中，专项技术管理人员可以参照森林二类资源管理实际工作经验进行相关性图层叠加管理，协同分析存在联系性或对照性的森林二类资源管理数据，并在该操作中所生成的全新图层内借助基础图层编辑工作达成工作中的各类管理需求。

缓冲结构二次运算功能中，专项技术人员可以利用某一具体图层中的代表性要素表现于图层内部搭建缓冲区域，然后重点拆解缓冲区内部的某项关键数据规律，以此解读目标数据于缓冲范围内的单一性波动变化方式。

2.5 数据获取功能

GIS空间分析技术所达成的数据获取功能的实现所依托的核心技术依然为系统内的地理信息系统内核，其在数据管理工作中支持技术管理人员所获得的信息内容包含地势陡峭程度、地面倾斜方向及目标对象主体的高程数据等。相较于单纯的地理信息系统，GIS空间分析技术在实际应用中还可以将具体数据的图层化表达及目标图层进行整合化处理，并在计算机系统内部以一种可视化的属性为软件操作人员按所需调用与适时参考。

在实际应用中，被案例技术人员所获取的数据信息为高程数据，最终图层所生成的样地表现为菱形，在系统内所实现的全域网格图层同样的图层的整合叠加过程中，样地范围内的高程数据为GIS空间分析系统内所提取，并最终以可视数据的形式存储于属性表内为工作人员所调用。

3 结语

当代信息技术正以雷霆之势应用于国家各个领域，森林二类资源调查管理工作项目在现代化建设中逐渐为信息化建设提供了技术应用的完善平台。在该项工作中使用GIS空间分析系统可以达成多项数据管理功能，以保证国家森林资源相关数据的时效性、精准性与安全性，以此将可持续发展理念切实贯彻到我国生态文明建设以及现代化产业结构调整中。