何 迪

(中共葫蘆島市委黨校電教中心，遼寧葫蘆島125000)

我國(guó)森林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

何 迪

(中共葫蘆島市委黨校電教中心，遼寧葫蘆島125000)

森林資源和生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)是林業(yè)系統(tǒng)管理的重要內(nèi)容。介紹了其國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，森林資源的現(xiàn)代化管理，必須依托于信息化、網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)等技術(shù)，從而促進(jìn)林業(yè)資源管理和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息化的快速發(fā)展。

林業(yè)資源；監(jiān)測(cè)管理；信息化

森林資源是包括林木、土壤、生態(tài)環(huán)境、空間等影響森林生長(zhǎng)因子的總和。森林資源的信息化是現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而森林資源管理系統(tǒng)是林業(yè)信息化的基礎(chǔ)[1]。

地理信息系統(tǒng)(GIS)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)，針對(duì)林業(yè)資源具有地域性、空間性和可再生性的特點(diǎn)，利用GIS軟件對(duì)森林資源進(jìn)行管理，能夠充分表現(xiàn)林業(yè)資源的特征[2-3]。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，GIS軟件和Web技術(shù)結(jié)合，WebGIS應(yīng)運(yùn)而生，實(shí)現(xiàn)了森林資源信息化，提供了林業(yè)資源信息管理等功能，在林業(yè)各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。對(duì)林業(yè)的天保工程的實(shí)施，起到了至關(guān)重要的作用[4-5]。

構(gòu)建森林資源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，使森林資源空間信息與其他信息協(xié)調(diào)統(tǒng)一，數(shù)據(jù)共享，為林業(yè)的建設(shè)規(guī)劃，提供了信息保障[6-7]。

1 森林資源管理系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)

在林業(yè)比較發(fā)達(dá)的加拿大，20世紀(jì)80年代，就使用了GIS軟件的森林資源管理系統(tǒng)。之后，美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家，在林業(yè)管理上也使用了3S技術(shù)，并且在森林資源管理上取得了很大的成果。

1.1 森林資源的監(jiān)測(cè)管理、規(guī)劃

西方國(guó)家，運(yùn)用CFRDS系統(tǒng)，進(jìn)行林業(yè)信息共享，包括林木蓄積、運(yùn)輸、木材供求等，為生產(chǎn)單位提供了森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了林業(yè)信息共享，我國(guó)也利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用林分生產(chǎn)預(yù)估模型，預(yù)測(cè)采伐的林分，錄入數(shù)據(jù)庫(kù)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新，基于GIS的森林資源經(jīng)營(yíng)管理規(guī)劃平臺(tái)TEAMS，是地理信息、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、多種模型系統(tǒng)和圖像輸出、信息傳輸技術(shù)等多種技術(shù)系統(tǒng)的集成，為林業(yè)生產(chǎn)提供了實(shí)時(shí)的森林資源信息。

1.2 森林保護(hù)與火災(zāi)預(yù)警

新西蘭、美國(guó)等利用新技術(shù)開(kāi)發(fā)了森林保護(hù)與火災(zāi)預(yù)警、火災(zāi)等級(jí)系統(tǒng)等，其中新西蘭的REMS開(kāi)發(fā)的林火管理系統(tǒng)的功能較為全面。采用最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)將3S技術(shù)與信息處理、信息傳輸?shù)冉Y(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)與滅火的統(tǒng)一。我國(guó)也正在以地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的完美結(jié)合，開(kāi)發(fā)森林信息處理系統(tǒng)，為林業(yè)建設(shè)提供了相關(guān)數(shù)據(jù)信息和服務(wù)，使森林火災(zāi)的預(yù)防工作達(dá)到信息化。

1.3 森林經(jīng)營(yíng)管理

國(guó)外開(kāi)發(fā)了基于采伐時(shí)間、項(xiàng)目管理、采伐設(shè)計(jì)、采伐實(shí)施的作用系統(tǒng)TTSS,TTSS系統(tǒng)提供多種服務(wù)，包括采伐設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析等，采用系統(tǒng)模擬軟件對(duì)不同的采伐模式，進(jìn)行了模擬分析，對(duì)采伐影響因子進(jìn)行分析。

我國(guó)的森林資源管理系統(tǒng)研究比較晚，20世紀(jì)90年代初期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高，森林管理系統(tǒng)逐漸完善，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合，從管理數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)開(kāi)始綜合和集成，空間管理與現(xiàn)實(shí)管理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，如東北林業(yè)大學(xué)研究的基于GIS的數(shù)字化管理信息系統(tǒng)和碳匯林業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)，中國(guó)林業(yè)科學(xué)院資源信息所研制的基于GIS平臺(tái)的森林火災(zāi)管理信息系統(tǒng)[8]等。

2 森林生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)

林業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)是以森林經(jīng)濟(jì)效益為主，森林生態(tài)功能由于沒(méi)有具體的估算方法，容易被忽略，森林生態(tài)功能是目前林業(yè)的主要參考指標(biāo)，所以必須重視。美國(guó)等西方國(guó)家，早在20世界90年代就意識(shí)到其重要性，非常重視森林的生態(tài)功能的估算，已經(jīng)將生態(tài)功能列入營(yíng)林成本，為森林生態(tài)功能的估算，研發(fā)了公式和模型，評(píng)估成為常態(tài)，為森林資源的合理配置和林業(yè)發(fā)展，提供了科學(xué)依據(jù)，而我國(guó)有關(guān)森林生態(tài)功能的評(píng)價(jià)工作，才剛剛起步，適合我國(guó)的森林生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)在逐漸完善，林業(yè)工作者也正把GIS技術(shù)融入森林生態(tài)評(píng)價(jià)體系，林業(yè)森林生態(tài)系統(tǒng)信息化建設(shè)指日可待[9-10]。

3 WebGIS在國(guó)內(nèi)外林業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢(shì)

20世紀(jì)80年代，西方發(fā)達(dá)國(guó)家GIS技術(shù)已經(jīng)使用，我國(guó)的GIS技術(shù)使用較晚，隨著GIS技術(shù)的利用，在我國(guó)林業(yè)管理系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)普及，技術(shù)也趨于成熟，GIS軟件作為分析工具，林業(yè)資源的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)不可缺少。GIS與Web結(jié)合，GIS服務(wù)越來(lái)越受到重視，林業(yè)各個(gè)部門(mén)廣泛使用，數(shù)字林業(yè)已經(jīng)成為林業(yè)發(fā)展的方向，數(shù)字林業(yè)是應(yīng)用空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)等信息技術(shù)的手段，將林業(yè)資源統(tǒng)一集成，實(shí)現(xiàn)林業(yè)信息的標(biāo)準(zhǔn)化采集、處理、更新，林業(yè)信息資源共享，WebGIS是實(shí)現(xiàn)數(shù)字林業(yè)的核心技術(shù)[11]。

美國(guó)開(kāi)發(fā)了可以動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)森林資源變化的林分蓄積量檢測(cè)管理系統(tǒng)，并建立了森林資源管理目錄和數(shù)據(jù)庫(kù)分析系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供給相關(guān)部門(mén)，實(shí)現(xiàn)了森林資源信息共享，加拿大國(guó)家林業(yè)研究所建立了可以監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)森林火災(zāi)的管理系統(tǒng)，提供森林資源管理功能，包括蓄積量、采伐信息等，林業(yè)信息系統(tǒng)，采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的森林資源數(shù)據(jù)，建立了國(guó)家森林資源信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)，提供森林管理資源監(jiān)測(cè)管理等服務(wù)。

我國(guó)在該方面也有較快發(fā)展，部分大學(xué)運(yùn)用3S技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，在數(shù)字林業(yè)的框架下，東北林業(yè)大學(xué)以大興安嶺示范區(qū)為研究對(duì)象，建立了面向林區(qū)的數(shù)字化信息平臺(tái)，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院資源信息研究所等，聯(lián)合開(kāi)發(fā)了基于WebGIS的林業(yè)信息共享平臺(tái)，該平臺(tái)采用ArcGIS Server為二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了省一級(jí)的林業(yè)資源數(shù)據(jù)共享[12-13]。

基于WebGIS技術(shù)，結(jié)合RS、GPS是未來(lái)構(gòu)建森林資源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。

4 Flex技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

將Flex引入WebGIS的領(lǐng)域，能夠?yàn)橛脩?hù)提供更豐富的監(jiān)測(cè)平臺(tái)。Flex建立基于RIA的互聯(lián)網(wǎng)程序，支持各種動(dòng)態(tài)傳輸和多種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，可采用多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，如支持XML文件，Web Service服務(wù)，HTTP協(xié)議傳輸，二進(jìn)制協(xié)議傳輸，并且以Flash Player為載體運(yùn)行，可支持視頻，同時(shí)提供一個(gè)強(qiáng)大的繪圖引擎。Flex在企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)中備受青睞，被使用開(kāi)發(fā)了多種應(yīng)用平臺(tái)[14]。

Flex借鑒了其他編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)勢(shì)，提供了自主開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，包括用于界面搭建的MXML和開(kāi)發(fā)邏輯業(yè)務(wù)的ActionScript。Flex具有以下特點(diǎn)。(1)豐富的用戶(hù)體驗(yàn)。基于RIA客戶(hù)端的Flex應(yīng)用程序，為用戶(hù)提供了更加豐富的內(nèi)容，包括圖表、進(jìn)度表等。(2)完善的開(kāi)發(fā)環(huán)境。Flex為用戶(hù)創(chuàng)建和發(fā)布了功能強(qiáng)大的公共模板，包括Flash Builder產(chǎn)品，F(xiàn)lash Builder是一個(gè)基于Eclipse的開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，Eclipse使用非常方便。(3)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)框架。Flex具有兩種語(yǔ)言MXML和ActionScript，MZML是基于W3W標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，拓展了XML語(yǔ)言，ActionScript是支持ECMA制定的標(biāo)準(zhǔn)腳本語(yǔ)言。(4)平臺(tái)的瀏覽無(wú)限制。Flash Player插件兼容性強(qiáng)，F(xiàn)lex應(yīng)用程序具有自由的瀏覽特性，能運(yùn)行所有的計(jì)算機(jī)中。(5)消除頁(yè)面的加載。Flex應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，從一個(gè)服務(wù)切換另一個(gè)服務(wù)時(shí)，不需要下載，從而減輕了服務(wù)器的負(fù)載。使其瀏覽更流暢。(6)擴(kuò)展能力強(qiáng)。Flex可以和現(xiàn)有的開(kāi)發(fā)模式形成統(tǒng)一，與NET、Java結(jié)合，支持服務(wù)器和客戶(hù)端的數(shù)據(jù)通信連接[15]。

綜合以上分析，由于森林具有分布區(qū)域廣、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、種類(lèi)繁多、地形復(fù)雜等特征，構(gòu)建一個(gè)信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的森林資源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)林業(yè)天保工程，林業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

森林資源與生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，能夠整合資源，實(shí)現(xiàn)林業(yè)信息的統(tǒng)一管理，為林業(yè)行業(yè)提供信息收集、發(fā)布、查詢(xún)等服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)森林資源信息快速傳遞和充分利用，真正做到森林資源的信息共享，實(shí)現(xiàn)森林資源可視化管理，提供林型分布、樹(shù)種組成、土壤分布、立地條件、森林火災(zāi)等專(zhuān)項(xiàng)服務(wù)，可查詢(xún)研究林分內(nèi)整體與個(gè)體的森林生態(tài)狀況，可預(yù)估未來(lái)小班蓄積量、林分密度等相關(guān)因子，該系統(tǒng)的發(fā)展和利用，為我國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)規(guī)劃和森林生態(tài)效益評(píng)價(jià)，制定森林經(jīng)營(yíng)方案等工作，提供了科學(xué)的依據(jù)和技術(shù)支持。

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2015-08-28

何迪(1968-)，男，副教授，主要從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用、軟件開(kāi)發(fā)及研究，E-mail：13898797899@163.com。

S718.55

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.05.035