地理信息系统在森林资源管理与监测中的应用探究

熊 剑

（云南省林业调查规划院营林分院，云南 昆明 650021）

森林资源是林地以及森林有机体的总称，以林木资源为主，森林资源监测是对森林资源的分布情况、数量、利用情况等进行监控，充分掌握当前我国森林资源的种类、结构以及其生态变换情况，是自然资源调查工作的基础性工作，为我国生态文明建设以及林业经营管理提供科学依据。地理信息系统结合了地理学与地图学，具备十分强大的功能，指的是在计算机硬件与软件系统的帮助下，对空间中有关地理数据的采集、存储、查询、管理、分析与显示地理数据的计算机系统，是一种十分重要的空间信息系统技术。传统森林资源管理过程中，需要耗费大量的人力、物力、财力来统计数据，随着地理信息系统的应用，能够快速分析大批量森林资源管理数据，并从分析过程中为相关人员提供解决与管理思路，有效提升我国森林资源管理与监测水平。

1.森林资源管理与监测现状

1.1 缺乏森林资源管理与监测意识

在我国林业建设过程中，缺乏对于森林资源管理与监测的重要性认识，导致林业建设管理方向不够准确，目标不够清晰，同时部分工作人员为能够掌握地理信息系统，其工作理念以及方式已经无法适应时代的发展，造成森林资源管理与监测工作开展十分困难。另外部分群众也缺乏对于森林资源的保护意识，如2022年3月15日，云南省大理白族自治州大理市太和街道荷花村金甲山发生森林火灾，经2390余人奋力扑救，3架直升机实施吊桶灭火，明火于3月17日才被扑灭，起因竟然是某一群众使用打火机点燃杂草引发。这是一起严重缺乏森林资源管理意识所引发的火灾事故，肇事者未能意识到点燃杂草对于森林资源管理问题的严重性，造成21.8公顷森林资源损失。

1.2 森林资源监测管理发展滞后

随着我国经济的不断发展，各个行业的发展均得到显著提升，林业建设亦然。目前部分森林资源监测中心发展存在滞后性，无法满足当前森林资源管理与监测的需要。森林资源监测工作具有一定危险性，导致大量人员外流是发展滞后的一大原因，而其中最为重要的原因是未能掌握地理信息系统，无法将当前科技应用于森林资源管理与监测之中，导致森林资源管理工作需要大量的人力、物力与财力的投入，制约其发展壮大。同时森林资源管理经费不足也是制约森林资源监测管理发展的一大因素。我国经济正处于高速发展之中，各个行业均需要资金的投入，部分地方政府只重视经济的发展，对森林资源管理方面并未投入过多经费，导致人才、技术、设备均无法跟上森林资源发展管理工作的要求，严重影响森林资源工作的顺利开展。

2.地理信息系统概述

地理信息系统是介于空间科学、信息科学、地球科学之间的交叉学科，能够有效帮助我国森林资源管理与监测工作水平更上一层楼。森林资源分布具有一定的空间性、再生性，传统的人工监测效率低下且无法满足我国对于森林资源管理的现实要求，因此森林资源管理与监测需要对地图矢量、空间数据等基础信息进行采集、分析与整理，通过基础信息变化来分析出森林资源变化情况，从而达到高效管理与有效监测的作用。由此可见地理信息系统对于森林资源管理与监测十分重要，是我国森林资源保护与发展的必经之路，其主要具备以下几个方面的应用优势。

2.1 功能强大。地理信息系统具有强大的技术系平台支持，能够有效地处理所采集到的数据，并加以分析，最终满足当前我国对于森林资源管理与监测工作的要求。地理信息系统主要具有数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析与统计、产品制作与演示、二次开发和编程的功能，在资源管理中需要进行开发管理规划，地理信息系统能够为相关决策提供有力支持，同时还能够用于森林火灾的预测预报、土地动态变化分析之中。

2.2 缩减成本。在以往森林资源管理与监测之中，由于需要连续记录森林资源变化情况，需要大量的人工投入以及时间投入，管理与分析数据更是需要耗费大量的人力成本与时间成本。而地理信息系统具有存储、查询功能，能够对所收到的数据进行分门别类地整理，当需要时也能够在极短的时间内查询到所需要的信息，直接缩减数据管理成本。同时地理信息系统还能够对所需数据进行相应的分析，为森林资源管理提供相关措施方案，大大降低成本。

2.3 数据丰富。地理信息系统除了具备地理空间数据之外，还带有影像等数据，数据资源十分丰富。同时还能够用于分析与绘图，以及地理信息系统中相关软件产品使得森林资源管理工作更加简单化与多元化。

3.地理信息系统在森林资源管理中的应用

3.1 在森林资源档案管理中的应用

森林资源档案管理是森林资源管理工作中最为基础的一部分，但其重要性不容忽视。在传统的森林资源管理工作中，主要采用图纸与表格的形式，数据管理效率低下，严重影响我国森林资源管理水平更上一层楼，同时也无法通过各个纸质文档反映出森林资源动态变化，且容易出现统计错误。地理信息系统的应用，建立森林资源信息数据库，并保障森林资源数据信息的连续性与准确性，保障资料与实际情况的统一性。地理信息系统有效促进森林资源档案的集成化管理，使得档案资料整合、查询、存储变得更加高效便捷，能够帮助森林资源管理人员及时了解森林资源的变化情况。另外地理信息系统能够同时保存森林资源的文字资料与图形资料，自动存储空间数据分析结果并将结果以地图等方便查阅的形式显示出来，有效提升森林资源管理效率，实现森林资源的动态管理，帮助管理人员更加直观的把控森林资源真实变化情况。

3.1.1 地理信息系统能够实现森林资源数据一体化查询功能。森林资源信息包括森林面积、蓄积情况、林木类型与分布情况、地理信息系统能够实现森林资源的属性与空间信息的同时查询，例如能够单一查询某一地理位置森林资源种类，包括林木种类、土壤情况等，也可以查询某一森林资源分布在当前森林中的具体地理位置，实现精准定位。

3.1.2 地理信息系统促进森林资源空间图形与属性的同步更新。在地理信息系统中，空间图形与空间属性具有一定的关联性，其中一项数据的变化将会引起另一数据的变化。例如森林图斑面积将会随着森林资源图斑的修改而变化，并不需要人工单独修改图斑面积，即修改地图图元属性数据时，地理信息系统会根据更新的数据及时更新图形信息，大大提升工作效率。

3.1.3 地理信息系统能够实现森林资源统计数据表格与图形的同步输出。地理信息系统能够实现林相图、森林资源分布图，同时还能够将相对专业的图形简单化，快速转换为对应数据统计表格，方面森林资源管理人员查询并利用相关数据，提升森林资源管理工作效率。

3.1.4 地理信息系统能够建立森林资源数据库，包括相应的图形、属性等数据，方便后续查询与管理。

3.2 在森林资源结构调整管理中的应用

地理信息系统是一项综合性的科学管理系统，能够帮助森林资源效益最大化，并为管理提供科学一句。为了保障区域内森林资源成熟度，减少土地荒废面积，促进森林内林木资源茁壮成长，森林资源结构调整管理十分重要。

3.2.1 调整林种与树种。为了进一步促进我国林业的发展，优化森林资源配置，需要对森林树种进行结构化调整，促进森林资源分布更加合理。地理信息系统能够对森林资源中的保护区、防火隔离带等进行合理规划，主要是根据当前森林资源分布情况，以及当前区域的林木需求来进行分类，如涵养水源的植物、经济林木、生态林等进行合理布局，保障林木分布均匀，并将最终结果采用图形的方式呈现给相关管理人员，更加直观且方面利用。

3.2.2 林木年龄调整。地理信息系统能够有效考察当前森林资源管理区域中的地形地质以及生态环境，并分析当前区域内各林木年龄结构，并将结果反馈给相关人员。根据反馈结果可根据当前土壤环境所需要的林木种类进行人工造林工作，增加森林面积，对于已经枯死的树木进行清理并补种，避免存在荒废土地，促进整个林地林木年龄结构合理化，使生态效益与经济效益最大化。

3.3 在森林资源经营管理中的应用

森林资源经营管理是对森林资源进行规划、调查、分析、森林的经营决策与等工作的总称，旨在实现森林可持续经营，维护我国生态安全，主要从以下几个方面进行。

3.3.1 采伐限制。森林资源经营管理的一大重点为林木采伐，但并不是无节制地采伐，而是需要根据地理信息系统规划勘测具体采伐地点以及树种，避免过度采伐现象出现，同时有节制有计划的伐木工作，还能够进一步规划森林资源。

3.3.2 规划造林。地理信息系统能够查看当前森林资源保护区树木种类分布，以及地质条件等，可根据地理信息系统所反馈的信息选择合适的树种种植，保障整个森林资源管理区域树种的合理性，同时还能够保障地址、地形适宜树木的生长。

3.3.3 封山育林。封山育林是利用森林的可再生性，选择自然条件适宜的山区禁止乱砍滥伐等破坏活动，能够有效帮助森林资源休养生息，保障林木能够健康地生长。自然条件适宜的山区选择离不开地理信息系统的支持，明确筛选出当前区域森林覆盖情况，并选择适宜的区域划分为封山育林区域。

4.地理信息系统在森林资监测中的应用

4.1 在森林资源动态监测中的应用

为了促进我国森林资源的进一步发展，需要对森林中林木种类、结构以及森林资源规模进行全方位的监测与规划。在传统的森林资源动态监测之中，需要将所有监测信息归档处理，并从档案中提取相关资料数据进行分析，人工处理效率较低，具有一定的滞后性。而地理信息系统能够直观反映出森林资源分布的时间以及空间规律，且能够在第一时间处理好相关信息，及时更新、维护森林资源数据库，保障相关管理人员能够实时监测森林资源，并查找其中动态规律，促进我国森林资源管理工作现代化。地理信息系统监测森林资源林地变化情况能够直观显示当前区域林地类型以及面积。并通过地理信息系统所显示的数据变化情况，查看当前区域森林资源变化情况，并以此为基础进行森林规划。

4.2 在森林资源防火监测中的应用

森林火灾一旦发生，将把多年生长的森林毁于一旦，严重阻碍森林资源的发展，因此森林防火十分重要。在传统的森林火灾监测工作中，主要依赖人工排查，效率极低且容易出现遗漏，而地理信息系统则能够通过遥感技术，形成预警、救火系统，提升火灾预警准确性与实效性，并帮助相关人员及时扑灭火灾，为森林资源发展提供了重要保障。以云南曲靖市为例，部分地区经济条件不佳且交通不便，一旦发生火灾将会对当地森林资源造成不可挽回的损失，当地则采用地理信息系统监理相关森林火灾管理决策支持系统。地理信息系统防火监测主要是将相关灭火资料存储与计算机数据库之中，并建立相应的可燃物分布图、交通图、林相图等，并在火灾发生时提供相应帮助，并使相关人员能够在最短的时间内预测本次火灾发展方向与变化，及时扑灭大火，避免造成更大的损失。

4.3 在森林病虫害监测中的应用

病虫害与火灾一样，一旦脱离管制将会对整个森林造成严重破坏，脱离控制还可能影响到整个森林，甚至给森林中林木造成不可挽回的损失，因此应用地理信息系统监测森林病虫害。地理信息系统能够根据计算机数据库分析以往病虫害发生的规律，如季节不同以及林木种类不同对于森林病虫害种类的影响，以及土壤类型、水域情况等，根据所预测的病虫害种类以及发生时间提前进行防治工作，避免森林资源遭受更大的损失。同时地理信息系统具有电子地图与基本信息管理功能，有效查看森林病虫害区域与范围，即根据病虫害发生时的监测数据，计算出病虫害发生的具体范围，并针对性地解决，另外还能够根据已经发生的森林病虫害，计算预判出损失。

5.结语

地理信息系统作为先进的技术，在我国森林资源管理与监测中起到十分重要的作用，将森林资源信息数据化，便于相关管理人员实时掌握森林资源变化情况，并为管理工作决策提供科学依据。虽然我国地理信息系统使用起步较晚，未能完全挖掘掌握其具体功能，且我国地域辽阔，各个地区森林资源存在一定差异，并不能够适用所有区域。但是只要相关人员重视地理信息系统并加以合理地运用，便能够帮助我国森林资源管理与监测工作提升效率，促进我国林业可持续发展。