王建明,吳保國
(北京林業(yè)大學(xué) 信 息學(xué)院,北京100083)
森林小班經(jīng)營(yíng)方案編制輔助決策支持技術(shù)
王建明,吳保國
(北京林業(yè)大學(xué) 信 息學(xué)院,北京100083)
森林經(jīng)營(yíng)方案是森林經(jīng)營(yíng)的核心,主要對(duì)象是縣或林場(chǎng),實(shí)施時(shí)分解到年度、落實(shí)到小班,可在操作過程中,很難細(xì)化到小班。針對(duì)人工林經(jīng)營(yíng)小班選擇和小班經(jīng)營(yíng)方案輔助編制問題,研究了編制經(jīng)營(yíng)方案的小班的智能選擇、小班適宜性評(píng)價(jià)與小班經(jīng)營(yíng)方案推理生成方法,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于小班的經(jīng)營(yíng)方案編制輔助決策支持系統(tǒng)。通過森林經(jīng)營(yíng)專家對(duì)森林經(jīng)營(yíng)方案的知識(shí)分析,構(gòu)建了經(jīng)營(yíng)決策支持系統(tǒng)的知識(shí)庫和推理機(jī),采用產(chǎn)生式規(guī)則表示法表示根據(jù)林分狀態(tài)、立地條件和經(jīng)營(yíng)目標(biāo)等條件確定經(jīng)營(yíng)類型的知識(shí);設(shè)計(jì)了 “智能設(shè)計(jì)”和 “手動(dòng)輔助設(shè)計(jì)”2種編案方式,并以Visual Studio 2008和ArcGISEngine 9.3為開發(fā)工具,Access為數(shù)據(jù)庫引擎,完成了系統(tǒng)的構(gòu)建,解決了森林經(jīng)營(yíng)小班有效選擇和小班經(jīng)營(yíng)方案輔助編制問題,有效提高了森林經(jīng)營(yíng)的數(shù)字化水平。圖6表1參15
森林經(jīng)理學(xué);小班經(jīng)營(yíng)方案;決策支持系統(tǒng);小班選擇;經(jīng)營(yíng)方案輔助編制
森林經(jīng)營(yíng)是維持森林資源可持續(xù)發(fā)展、提高森林質(zhì)量和林地生產(chǎn)力的保障,編制和實(shí)施森林經(jīng)營(yíng)方案是森林經(jīng)營(yíng)的核心。目前,中國森林經(jīng)營(yíng)方案編制對(duì)象主要是縣和林場(chǎng),以5 a或10 a為1個(gè)規(guī)劃期,實(shí)施時(shí)分解到年度、落實(shí)到小班[1],但操作過程卻很難細(xì)化到小班。近年來,森林經(jīng)營(yíng)理論不斷發(fā)展,各種科學(xué)有效的工具不斷應(yīng)用于森林經(jīng)營(yíng)實(shí)踐中。決策支持系統(tǒng)和專家系統(tǒng)作為必要的工具,在森林資源管理、林火、生態(tài)保護(hù)、引種輔助決策、森林培育(造林)輔助決策等方面得到廣泛應(yīng)用[2]。在經(jīng)營(yíng)方案輔助編制系統(tǒng)方面,信息技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)應(yīng)用較多[3-7]。同時(shí),決策論和空間規(guī)劃也廣泛應(yīng)用于造林樹種選擇、收獲調(diào)整等方面,以輔助森林經(jīng)營(yíng)方案的編制[8-13]。特別是 “十一五”期間,吳保國等[14]研究了從造林生產(chǎn)到管護(hù)等森林培育整個(gè)階段相關(guān)的方法與技術(shù),設(shè)計(jì)開發(fā)了基于Web的森林培育專家咨詢系統(tǒng),為森林培育全過程提供了專業(yè)的技術(shù)支持。目前,以小班為單位的森林經(jīng)營(yíng)方案輔助編制的決策支持系統(tǒng)研究鮮有報(bào)道。鑒于此,本研究以人工林為對(duì)象,嘗試解決森林經(jīng)營(yíng)小班選擇和小班經(jīng)營(yíng)方案編制問題,重點(diǎn)研究森林經(jīng)營(yíng)小班選擇方法、小班適宜性評(píng)價(jià)方法、經(jīng)營(yíng)類型推理規(guī)則知識(shí)庫、經(jīng)營(yíng)方案推理流程與生成算法,實(shí)現(xiàn)一個(gè)以小班為對(duì)象的森林經(jīng)營(yíng)方案編制輔助決策支持系統(tǒng)。經(jīng)營(yíng)者可根據(jù)經(jīng)營(yíng)任務(wù),智能選擇經(jīng)營(yíng)小班,結(jié)合立地質(zhì)量評(píng)價(jià)、適宜性評(píng)價(jià)、生長(zhǎng)收獲預(yù)估、經(jīng)營(yíng)類型推理等過程輔助小班進(jìn)行經(jīng)營(yíng)方案編制。
1.1 系統(tǒng)目標(biāo)
系統(tǒng)的研建目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)森林小班經(jīng)營(yíng)方案編制輔助決策支持系統(tǒng)。經(jīng)營(yíng)者可根據(jù)經(jīng)營(yíng)任務(wù),通過空間分析,從森林資源數(shù)據(jù)庫中選擇符合條件的小班,并保存為一個(gè)單獨(dú)的圖層;用戶加載圖層后,對(duì)每個(gè)小班進(jìn)行立地質(zhì)量評(píng)價(jià)、樹種適宜性評(píng)價(jià)和收獲預(yù)估,并作出經(jīng)營(yíng)類型推理,輔助用戶編制每個(gè)小班的經(jīng)營(yíng)方案并輸出。所有經(jīng)營(yíng)小班設(shè)計(jì)完成后,生成經(jīng)營(yíng)方案設(shè)計(jì)報(bào)告。
1.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo),對(duì)小班經(jīng)營(yíng)方案編制的整個(gè)過程進(jìn)行分解。根據(jù)經(jīng)營(yíng)任務(wù),合理選擇小班并保存為一個(gè)新的圖層,用戶加載經(jīng)營(yíng)小班圖層以后,可對(duì)每個(gè)小班進(jìn)行立地質(zhì)量評(píng)價(jià)、生長(zhǎng)收獲預(yù)估、適宜性評(píng)價(jià)和經(jīng)營(yíng)方案輔助編制。系統(tǒng)的主要功能模塊包括經(jīng)營(yíng)小班選擇模塊、立地質(zhì)量評(píng)價(jià)模塊、小班適宜性評(píng)價(jià)模塊、生長(zhǎng)收獲預(yù)估模塊和小班經(jīng)營(yíng)方案輔助編制模塊。
系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu),基于.NET平臺(tái),使用C#語言,結(jié)合ArcGISEngine(AE)9.3組件開發(fā)包進(jìn)行組件式開發(fā),實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展、易維護(hù)的決策支持系統(tǒng)[2]。系統(tǒng)自底向上分為數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、人機(jī)交互層和用戶。如圖1所示:數(shù)據(jù)層使用Personal Geodatabase空間數(shù)據(jù)模型,包括空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫、模型庫等。服務(wù)層包括基本的信息服務(wù)、地圖服務(wù)和小班經(jīng)營(yíng)方案編制輔助決策等。
圖1 決策支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Figure 1 System structure diagram of decision support system(DSS)
2.1 小班選擇技術(shù)
森林資源數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)了所有小班的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),小班選擇主要通過GIS空間分析實(shí)現(xiàn)。選擇流程如圖2所示。
圖2 小班選擇流程Figure 2 Flow chart of subcompartments selection
對(duì)于空間定位選擇,AE提供了ISpatialFilter接口,設(shè)置Geometry屬性為空間二維目標(biāo)幾何體(圓、矩形或多邊形等),設(shè)置WhereClause為基本屬性過濾條件,基本屬性條件通過XML文件進(jìn)行讀寫。對(duì)于空間屬性選擇,則忽略Geometry屬性,直接設(shè)置WhereClause屬性。關(guān)鍵代碼如下所示。
ISpatialFilter conditionFilter=new SpatialFilterClass();//定義ISpatialFilter
IGeometrymyGeometry=this._mapControl.TrackCircle();//定義并獲取幾何體
conditionFilter.Geometry=myGeometry;//賦值空間屬性條件
conditionFilter.WhereClause=CurLayerTypeOper.GetXMLConditions();//讀XML文件并賦值
對(duì)于智能選擇,采用面積或蓄積進(jìn)行控制。先使用空間定位選擇或點(diǎn)緩沖區(qū)分析方式選擇出滿足基本條件的小班,構(gòu)成初始小班集合,然后計(jì)算這些符合條件的小班總面積或總蓄積,并以指定的目標(biāo)總面積或總蓄積指標(biāo)值和上限值進(jìn)行控制;若累加的小班總面積或總蓄積大于指標(biāo)值且小于上限值,則選擇為目標(biāo)小班,否則自動(dòng)調(diào)整空間大小,重新選擇生成初始小班集合,計(jì)算所有符合條件的小班總面積或總蓄積,再次與目標(biāo)面積或蓄積進(jìn)行比較,如此自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算,直到選擇出符合目標(biāo)條件的小班集合為止。對(duì)于空間幾何體或緩沖區(qū)調(diào)整算法如下:以面積控制為例,先計(jì)算出林場(chǎng)單位面積小班數(shù)和小班平均面積,再計(jì)算初始小班集合總面積與指標(biāo)值的差值,然后通過差值與單位面積小班數(shù)量和小班平均面積間的換算即可確定空間幾何體或緩沖區(qū)調(diào)整的大小。蓄積控制方法類似。
選擇的小班集合保存為一個(gè)單獨(dú)的經(jīng)營(yíng)小班圖層,保存時(shí)使用IFeatureDataConverter2接口的ConvertFeatureClass方法進(jìn)行;復(fù)制原小班的所有字段和屬性值到新的圖層,并增加類型為esriFieldTypeInteger的字段IsManageEdit,默認(rèn)賦值屬性值0,用于標(biāo)識(shí)是否已對(duì)小班進(jìn)行經(jīng)營(yíng)設(shè)計(jì);新圖層以經(jīng)營(yíng)任務(wù)年份+任務(wù)編號(hào)命名。
2.2 小班經(jīng)營(yíng)方案輔助編制
小班經(jīng)營(yíng)方案主要內(nèi)容包括小班基本情況、地類、林種、立地類型、經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、經(jīng)營(yíng)措施、經(jīng)營(yíng)投資與效益分析、地點(diǎn)與責(zé)任單位、經(jīng)營(yíng)措施作業(yè)類型與作業(yè)時(shí)間、設(shè)計(jì)單位與設(shè)計(jì)人等內(nèi)容[1,13]。小班經(jīng)營(yíng)方案輔助編制主要有2種方式:①智能設(shè)計(jì)。根據(jù)小班林分狀態(tài)、立地情況和經(jīng)營(yíng)目標(biāo)等條件,利用專家知識(shí)進(jìn)行推理,推薦多個(gè)合適的經(jīng)營(yíng)方案,用戶根據(jù)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和林分實(shí)際條件從推薦的方案中選擇;然后由用戶通過收獲預(yù)估、適宜性評(píng)價(jià)等過程對(duì)選擇的方案進(jìn)行修改完善后直接生成為小班的經(jīng)營(yíng)方案。智能設(shè)計(jì)的核心是利用專家知識(shí)構(gòu)建知識(shí)庫,通過推理機(jī)進(jìn)行方案推薦。②手動(dòng)輔助設(shè)計(jì)。用戶通過用戶界面(UI),從經(jīng)營(yíng)知識(shí)庫中選擇經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施等內(nèi)容,系統(tǒng)利用經(jīng)營(yíng)方案模板自動(dòng)根據(jù)用戶的選擇內(nèi)容生成小班經(jīng)營(yíng)方案初稿;用戶在小班經(jīng)營(yíng)方案初稿的基礎(chǔ)上,根據(jù)立地質(zhì)量評(píng)價(jià)、收獲預(yù)估、適宜性評(píng)價(jià)等結(jié)果,修改完善小班經(jīng)營(yíng)方案初稿形成正式方案。小班經(jīng)營(yíng)方案推理流程如圖3所示。
圖3 經(jīng)營(yíng)方案推理流程Figure 3 Flow chart ofmanagement plan inference rules
2.2.1 知識(shí)庫 系統(tǒng)的知識(shí)庫由規(guī)則表和事實(shí)表組成,采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫構(gòu)建[2,14]。以森林經(jīng)營(yíng)專家多年經(jīng)營(yíng)實(shí)踐為根據(jù)預(yù)先編制若干經(jīng)營(yíng)方案,利用森林經(jīng)營(yíng)方案的知識(shí)儲(chǔ)備,根據(jù)小班的條件確定經(jīng)營(yíng)類型,得到根據(jù)該經(jīng)營(yíng)類型編制的經(jīng)營(yíng)方案。一種經(jīng)營(yíng)類型,可以有多個(gè)經(jīng)營(yíng)方案。本系統(tǒng)選擇產(chǎn)生式規(guī)則表示專家進(jìn)行經(jīng)營(yíng)方案推理規(guī)則。產(chǎn)生式規(guī)則表示法適合于表示因果之間的關(guān)系,經(jīng)營(yíng)者根據(jù)林分狀態(tài)、立地條件和經(jīng)營(yíng)目標(biāo)等條件判斷而確定采用的經(jīng)營(yíng)類型的推理思維就屬于因果關(guān)系。產(chǎn)生式由前件和后件構(gòu)成,如 “IF(華北落葉松∧中齡林∧郁閉度∈[0.5,0.7]∧緩坡∧坡下∧……)THEN華北落葉松大徑材”,括號(hào)中內(nèi)容為前件, “華北落葉松大徑材”為后件。根據(jù)前文所述,同一后件可能具有不同的前件,故本研究集成了相同后件的所有前件,采用星號(hào)分隔存儲(chǔ)不用的規(guī)則條件,有效地減少了規(guī)則條數(shù)[13]。這種存儲(chǔ)方式符合經(jīng)營(yíng)專家的知識(shí)構(gòu)成,同時(shí)也方便對(duì)知識(shí)庫的更新。經(jīng)營(yíng)類型推理規(guī)則表的關(guān)系模式采用關(guān)系表進(jìn)行存儲(chǔ),經(jīng)營(yíng)類型推理規(guī)則的關(guān)系模式實(shí)例如表1所示。
表1 經(jīng)營(yíng)類型推理規(guī)則Table 1 Table ofmanagement type inference rules
2.2.2 推理機(jī) 推理機(jī)按圖3給出的經(jīng)營(yíng)方案推理流程以及經(jīng)營(yíng)類型推理規(guī)則,使用正向推理機(jī)來搜索匹配經(jīng)營(yíng)作業(yè)知識(shí)[13]。系統(tǒng)通過讀取小班屬性,獲取小班當(dāng)前狀態(tài),結(jié)合經(jīng)營(yíng)目標(biāo)等條件,自動(dòng)匹配知識(shí)庫并給出經(jīng)營(yíng)類型推薦結(jié)果。用戶還可以手動(dòng)推理,與知識(shí)庫中的知識(shí)進(jìn)行匹配,最終給出經(jīng)營(yíng)類型推理結(jié)果。推理機(jī)工作流程如圖4所示。
2.2.3 方案生成技術(shù) 通過微軟公司提供的MicrosoftWord X Object Library操作Word,進(jìn)而生成經(jīng)營(yíng)方案文檔,其中X為版本號(hào)[15]。為了操作方便,設(shè)計(jì)了專門的Word操作類WordOperate.cs,通過實(shí)例化該類,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Word的所有操作。對(duì)于手動(dòng)輔助設(shè)計(jì)模式,用戶可以通過設(shè)置的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)和選擇的經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施,從知識(shí)庫中讀取相關(guān)數(shù)據(jù),自動(dòng)寫入文檔,生成方案;其中方案標(biāo)題由 “立地類型+樹種+林種”構(gòu)成,如中山華北落葉松人工防風(fēng)固沙林,然后通過代碼控制寫入到Word對(duì)應(yīng)位置。以方案標(biāo)題寫入Word為例,主要代碼如下。
usingWord=Microsoft.Office.Interop.Word;//縮寫引用
Word.Application wordApp=new Word.ApplicationClass();//初始化
Word.Document wordDoc=wordApp.Documents.Add(ref Nothing,ref Nothing,ref Nothing,ref Nothing);//實(shí)例化文檔
wordDoc.Paragraphs.Last.Range.Font.Name="黑體";//設(shè)置字體
其他Word操作方式類似。完成后用戶根據(jù)需要可適當(dāng)修改立地質(zhì)量評(píng)價(jià)、收獲預(yù)估等結(jié)果并保存方案。對(duì)于智能設(shè)計(jì)模式,用戶通過推理決策,得到適合當(dāng)前小班、符合經(jīng)營(yíng)目標(biāo)的一個(gè)或一組經(jīng)營(yíng)類型,結(jié)合立地質(zhì)量評(píng)價(jià)、收獲預(yù)估等過程,選擇合適的方案并做適當(dāng)修改,生成小班經(jīng)營(yíng)方案。小班經(jīng)營(yíng)方案設(shè)計(jì)完成以后,設(shè)置方案名稱為 “小班號(hào)+經(jīng)營(yíng)方案名.doc”,對(duì)應(yīng)小班IsManageEdit字段屬性值置為1,并用 “√”號(hào)對(duì)系統(tǒng)左側(cè)經(jīng)營(yíng)小班樹列表進(jìn)行已經(jīng)營(yíng)標(biāo)識(shí),同時(shí)經(jīng)營(yíng)小班圖層中對(duì)應(yīng)小班顏色修改為藍(lán)色。修改小班顏色使用IUniqueValueRendererhe和ISymbol接口實(shí)現(xiàn),根據(jù)IsManageEdit字段屬性值,分別定義不同的Color對(duì)象并實(shí)例化ISymbol,最后使用IUniqueValueRendererhe對(duì)象的AddValue方法修改小班顏色。
系統(tǒng)作為森林經(jīng)營(yíng)基礎(chǔ)平臺(tái)的子系統(tǒng)之一,以內(nèi)蒙古赤峰市樺木溝林場(chǎng)小班數(shù)據(jù)為對(duì)象進(jìn)行了測(cè)試。林場(chǎng)總經(jīng)營(yíng)面積為68 667 hm2,有林地面積為45 113 hm2,活立木總蓄積為186.42萬m3,灌木林面積為1 922 hm2。用材林面積為8 673 hm2,以華北落葉松Larix principis-rupprechtii為主。林場(chǎng)有小班2 612個(gè),其中有林地小班2 251個(gè);中齡林小班1 445個(gè),幼齡林小班125個(gè),近熟林小班143個(gè),成熟林小班5個(gè),過熟林小班63個(gè),其他未標(biāo)識(shí)齡組屬性的有林地小班為470個(gè)。林場(chǎng)所有小班的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在森林資源數(shù)據(jù)庫中。
經(jīng)營(yíng)任務(wù)指定面積為300 hm2。通過面積控制智能選擇得到小班40個(gè)。保存為新的圖層并加載以后,新圖層疊加到底圖上,默認(rèn)填充綠色。用戶通過對(duì)小班進(jìn)行立地質(zhì)量評(píng)價(jià)、適宜性評(píng)價(jià)和生長(zhǎng)收獲預(yù)估,進(jìn)而進(jìn)行經(jīng)營(yíng)方案輔助編制。系統(tǒng)主界面如圖5所示。
系統(tǒng)提供了2種編案方式。在手動(dòng)輔助設(shè)計(jì)編案界面,用戶根據(jù)系統(tǒng)讀取到的小班信息和經(jīng)營(yíng)要求選擇經(jīng)營(yíng)目標(biāo)、經(jīng)營(yíng)技術(shù)措施等選項(xiàng)并提交,系統(tǒng)據(jù)此生成小班的基本經(jīng)營(yíng)方案;用戶可再通過立地質(zhì)量評(píng)價(jià)和生長(zhǎng)收獲預(yù)估等輔助功能進(jìn)一步修改完善小班經(jīng)營(yíng)方案。智能設(shè)計(jì)編案方式則是在系統(tǒng)自動(dòng)獲取小班基本信息后,通過推理機(jī)推理得到多個(gè)合適的經(jīng)營(yíng)方案,用戶選擇其中之一并完善方案。生成小班經(jīng)營(yíng)方案功能如圖6所示。
圖5 系統(tǒng)主界面Figure 5 Main interface of system
圖6 小班經(jīng)營(yíng)方案生成示例Figure 6 Example formanagement plan of subcompartments
小班是森林經(jīng)營(yíng)措施實(shí)施的最小單元,也是森林經(jīng)營(yíng)方案可操作性的最終體現(xiàn)。精細(xì)化經(jīng)營(yíng)方案要求利用現(xiàn)代信息技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)技術(shù),針對(duì)具體的森林類型和小班微環(huán)境定制林分作業(yè)法,制定全周期森林經(jīng)營(yíng)方案并實(shí)施。本研究以地理信息系統(tǒng)(GIS)、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等信息技術(shù)為基礎(chǔ),基于.NET平臺(tái),使用C#語言,結(jié)合AE 9.3組件開發(fā)包,研究設(shè)計(jì)了經(jīng)營(yíng)方案編制推理決策流程,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了面向小班的經(jīng)營(yíng)方案編制的輔助決策支持系統(tǒng),為林場(chǎng)森林經(jīng)營(yíng)管理人員提供了森林經(jīng)營(yíng)管理智能決策支持平臺(tái)。系統(tǒng)根據(jù)經(jīng)營(yíng)任務(wù)選擇符合經(jīng)營(yíng)要求的小班集合,通過對(duì)小班的立地質(zhì)量評(píng)價(jià)、適宜性評(píng)價(jià)、生長(zhǎng)收獲預(yù)估等,結(jié)合經(jīng)營(yíng)方案輔助編制模塊,智能輔助生成小班的經(jīng)營(yíng)方案。系統(tǒng)的研究與應(yīng)用,填補(bǔ)了小班級(jí)經(jīng)營(yíng)方案編制輔助系統(tǒng)的空白,有效地提高了森林經(jīng)營(yíng)管理的信息化和智能化水平。
[1] 亢新剛.森林經(jīng)理學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社,2011.
[2] 吳保國,李成贊,馬馳,等.森林培育專家決策支持系統(tǒng)的研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,31(增刊 2):1-8.
WU Baoguo,LIChengzan,MA Chi,et al.An expert decision support system for silviculture[J].JBeijing For Univ, 2009,31(supp 2):1-8.
[3] 張寶庫.GIS在鄉(xiāng)級(jí)森林經(jīng)營(yíng)方案編制中的應(yīng)用研究:以四川平武縣木座鄉(xiāng)為例[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2009.
ZHANG Baoku.The Research of Application of GISTechnology in Township Production of ForestManagement Plan—Take Muzuo Town Pingwu County Sichuan Province for Case[D].Yangling:Northwest A&FUniversity,2009.
[4] 陳端呂,陳晚清.基于GIS技術(shù)的森林經(jīng)營(yíng)優(yōu)化與輔助決策系統(tǒng)[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2002,21(3):44-47.
CHEN Duanlü,CHEN Wanqing.Forestmanagement optimization and subsidiary decision:making system based on GIS[J].Cent South For Invent Plann,2002,21(3):44-47.
[5] 李曉寶,曹寧湘.森林經(jīng)營(yíng)方案決策支持系統(tǒng)研究初探[J].西南林學(xué)院學(xué)報(bào),1995,15(1):1-7.
LI Xiaobao,CAO Ningxiang.Preliminary studies on decision support system in forestmanagement planning[J].J Southwest For Coll,1995,15(1):1-7.
[6] 沈振明,王懿祥,吳天航,等.基于GIS的林分目標(biāo)樹經(jīng)營(yíng)輔助決策系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào),2013,30(5):633-639.
SHEN Zhenming,WANG Yixiang,WU Tianhang,et al.A target tree management assistant decision-making system based on GIS[J].JZhejiang A&FUniv,2013,30(5):633-639.
[7] 曹世恩,陳端呂.地理信息系統(tǒng)支持下的森林經(jīng)營(yíng)方案編制[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2002,22(3):42-46.
CAO Shien,CHEN Duanlü.Themaking of forestmanagement and working plan with the support of GIS[J].JCent South For Univ,2002,22(3):42-46.
[8] SEGURA M,RAY D,MAROTO C.Decision support systems for forestmanagement:a comparative analysis and assessment[J].Comput Electron Agric,2014,101(1):55-67.
[9] UHDE B,HAHNW A,GRIESSV C,et al.Hybrid MCDA methods to integratemultiple ecosystem services in forest management planning:a critical review[J].Environ Manage,2015,56(2):373-388.
[10] ZAMBELLIP,LORA C,SPINELLIR,et al.A GIS decision support system for regional forestmanagement to assess biomass availability for renewable energy production[J].Environ Modell Softw,2012,38(6):203-213.
[11] DALEMANS F,JACXSENS P,van ORSHVEN J,et al.Assisting sustainable forestmanagement and forest policy planning with the sim4 tree decision support system[J].Forests,2015,6(4):859-878.
[12] LAPPI J,LEMPINEN R.A linear programming algorithm and software for forest-level planning problems including factories[J].Scand JFor Res,2013,29(supp 1):178-184.
[13] 陸元昌,劉憲釗.多功能人工林經(jīng)營(yíng)技術(shù)指南[M].北京:中國林業(yè)出版社,2014.
[14] 吳保國,馬馳.森林培育專家系統(tǒng)中造林決策知識(shí)庫設(shè)計(jì)與推理機(jī)求解算法研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,31(增刊2):9-13.
WU Baoguo,MA Chi.Design of afforestation and decision-making knowledge base and research of inference engine algorithm in the silviculture expert system[J].JBeijing For Univ,2009,31(supp 2):9-13.
[15] NAGEL C.C#高級(jí)編程[M].李銘,譯.6版.北京:清華大學(xué)出版社,2008.
Research on technology of forest subcompartmentsmanagement plan assistant decision
WANG Jianming,WU Baoguo
(School of Information Science and Technology,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)
A forestmanagement plan,the core of forestmanagement,has as itsmain object the country or forest farm.Implementation of what to factor into annual requirements with a focus on subcompartments is important for research on decision-making support systems of the forestmanagement plan;however,data based on subcompartments is rarely reported.Thus,this study determined amethod and technical route for plantation management by compiling subcompartment data to produce management plans.An intelligent selection method of subcompartments needed to establish a management plan was researched,and then a suitability evaluation method of subcompartments and amanagement plan reasoningmethod of subcompartmentswere selected.Next, a Forest Subcompartment Management Plan Assistant Decision-Making System was designed and implemented. The forestmanagement plan was analyzed by forestmanagement experts,and a knowledge base and inference engine of a decision support system were built.This system used production rules according to the state of the stand,site conditions,management objectives,and other conditions to determine management choices.From this an intelligent design and manually aided design were developed using Visual Studio 2008 and ArcGISEngine 9.3 as developing tools,and Access as the database engine to complete construction of the system.The system could help users intelligently selected management subcompartments based on management assignment, then compiled subcompartmentsmanagement plan by two ways,which were provided by the system.It could be used in forest farms,solved forestmanagement with effective choices and management plan compilation assis-tance problems and effectively improved the digital level of forestmanagement.[Ch,6 fig.1 tab.15 ref.]
forestmanagement;subcompartmentmanagement plan;decision support system;subcompartment selection;management plan compiling assistance
S757.4
A
2095-0756(2017)04-0730-07
10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.020
2016-07-23;
2016-11-17
“十二五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)項(xiàng)目(2012AA102003)
王建明,從事森林資源管理與決策、林業(yè)信息技術(shù)研究。E-mail:wangjianming618@163.com。通信作者:吳保國,教授,博士生導(dǎo)師,從事森林資源管理與決策、林業(yè)信息技術(shù)研究。E-mail: wubg@bjfu.edu.cn