夏刊

摘 要：現(xiàn)代林業(yè)資源管理多采用高科技技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)林業(yè)資源管理的智能化決策支持，并構(gòu)建系統(tǒng)體系提出更多管理功能優(yōu)化對策。本文就專門探討了GIS系統(tǒng)技術(shù)在林業(yè)資源管理體系重要分支——采伐設(shè)計中的重要科學(xué)應(yīng)用，專門設(shè)計構(gòu)建GIS林業(yè)資源采伐智能決策支持系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：林業(yè)資源管理；GIS技術(shù)；采伐設(shè)計智能決策支持系統(tǒng)；功能應(yīng)用

文章編號：1004-7026（2018）09-0098-02 中國圖書分類號：S757.1 文獻標志碼：A

GIS（Geographic Information System）即地理信息系統(tǒng)，它可被利用包括大氣層、地球表層空間的多種地理空間領(lǐng)域，可應(yīng)用范圍相當之廣。在林業(yè)資源管理體系中，GIS系統(tǒng)技術(shù)也擁有其用武之地，例如它對于森林中采伐設(shè)計智能決策支持系統(tǒng)的建立就十分注重跨學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)融合，它所構(gòu)建的GIS林分生長及收獲模型能夠?qū)ψ匀涣帜镜纳L過程進行理論方程計算，再結(jié)合RS數(shù)據(jù)對樹木生長及林分實施模擬預(yù)測，做到對林木采伐方案的隨時調(diào)整與錯誤糾正。

1 關(guān)于智能決策支持系統(tǒng)

智能決策支持系統(tǒng)（Intelligence Decision Support System，IDSS）的系統(tǒng)建設(shè)核心思想就是人工智能與DSS的相互融合，而且系統(tǒng)中還融入了專家系統(tǒng)技術(shù)，能夠合理利用人類邏輯推理幫助人類解決某些相對復(fù)雜的決策性問題，可以被視為是輔助決策實施的重要系統(tǒng)。

從IDSS的功能特性角度層面來講，它對處理非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是非常擅長的，例如在林業(yè)資源管理中，它就能夠基于森林結(jié)構(gòu)調(diào)整、森林林業(yè)資源布局調(diào)整對所產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行深度處理，進而實現(xiàn)對林分質(zhì)量及森林整體資源管理水平的提高；其次，它具有良好的自主學(xué)習(xí)能力與推力能力，能夠做到有效推理林分產(chǎn)出量，并基于這一數(shù)據(jù)實現(xiàn)對森林林業(yè)資源的可持續(xù)保護；再者，它的適應(yīng)性與靈活性非常之強，能夠快速適應(yīng)不同環(huán)境背景下的資源管理及決策分析，且它還擁有友好的人機接口，能夠快速調(diào)整DSS的程度與應(yīng)用范圍，結(jié)合人工智能體系中的專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成自然語言處理系統(tǒng)、智能人機接口以及四庫間問題處理系統(tǒng)，可見IDSS是具有極強的系統(tǒng)功能拓展能力的，且它利用邏輯推理輔助林業(yè)資源管理解決復(fù)雜決策問題的能力也不容小覷[1]。

2 森林采伐中的GIS技術(shù)

在林業(yè)資源管理的森林采伐工作中要充分利用到現(xiàn)代化新技術(shù)，除上文中所談到的IDSS系統(tǒng)外，還要用到GIS系統(tǒng)技術(shù)，二者需要實現(xiàn)技術(shù)融合，共同完成森林采伐設(shè)計管理決策工作。首先要明確一點，森林采伐設(shè)計要求流程細化、縝密的管理工作內(nèi)容，它希望通過GIS系統(tǒng)提取、挖掘林分數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行前期處理后傳遞到IDSS系統(tǒng)的DSS決策支持系統(tǒng)中，集成人工智能與專家系統(tǒng)進行決策，實現(xiàn)對林分質(zhì)量的有效評價，為增加林分產(chǎn)出打好基礎(chǔ)。也就是說，GIS要做好前期的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、采集與處理工作，再由IDSS系統(tǒng)實施決策管理，提出決策成果，推進林業(yè)資源管理工作進程。嚴格來講，這其中GIS技術(shù)是占到主要位置的，是它完成了大部分工作內(nèi)容，所以本文也希望基于GIS來構(gòu)建IDSS系統(tǒng)，為采伐設(shè)計工作順利開展提供先進的技術(shù)支持。

3 基于GIS技術(shù)的IDSS系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)設(shè)計

首先利用GIS系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，并對所采集到的數(shù)據(jù)實施初期處理，結(jié)合森林采伐相關(guān)基本知識內(nèi)容構(gòu)建模型，并通過計算確認所研究對象的樹種、樹高、樹形、胸徑等等，然后研究伐區(qū)選址、選取集材道路等等，為林場決策者提供森林采伐的動態(tài)信息內(nèi)容，作出相應(yīng)決策分析，幫助他們進行最終決策。

首先要明確系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，它就包括了C/S客戶端及服務(wù)器端，它們主要作為數(shù)據(jù)存儲與處理的中心平臺存在，專門對系統(tǒng)終端的應(yīng)用程序進行數(shù)據(jù)采集及處理，然后將數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)器端位置。在該過程中，還要運用到C/S模式中相對強大的數(shù)據(jù)處理與存儲能力，提高C/S模式交互性，優(yōu)化存儲管理安全運行。最后利用GIS系統(tǒng)中的空間分析及運算能力配合C/S模式，為林業(yè)資源管理采伐設(shè)計生成IDSS系統(tǒng)，如圖1。

其次要搭建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，這其中就包括了空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫，利用GIS所采集到的數(shù)據(jù)展開分析、修改等處理過程，然后輸出，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與模型庫中數(shù)據(jù)的高頻交換。再利用GIS對空間信息的分析處理能力為林區(qū)選擇伐區(qū)、楞場、實施深度的空間分析，最后以圖形形式輸出結(jié)果，為決策者提供必要的林業(yè)采伐設(shè)計信息，以便于制訂最后的采伐方案。

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之上還要建立知識庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)以及方法庫系統(tǒng)。以知識庫系統(tǒng)為例，它就結(jié)合GIS技術(shù)分析林區(qū)采伐的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，為林區(qū)采伐更新管理辦法，明確采伐規(guī)程、流程與作業(yè)設(shè)計內(nèi)容，最終建立林區(qū)采伐知識模型。在知識庫管理模塊中更要強調(diào)對知識的獲取、存儲、調(diào)用與推理過程，最后實現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容全面擴充[2]。

3.2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

由GIS與IDSS系統(tǒng)所構(gòu)建的綜合智能決策支持系統(tǒng)以合理采伐設(shè)計、有效管理林區(qū)資源為最終目標，它的過程就是不斷實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集集成、存儲錄入、查詢、分析處理和輸出，為森林采伐決策提供數(shù)據(jù)與技術(shù)支持。所以在整個系統(tǒng)中一定要體現(xiàn)多功能優(yōu)勢。

例如系統(tǒng)中要體現(xiàn)GIS的幾項重要功能，除傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)瀏覽、查詢、圖層分析與土層處理外，要利用GIS實現(xiàn)空間疊加分析功能，對林區(qū)林木采伐設(shè)計中所存在的不同數(shù)據(jù)、圖層及屬性進行多重集合運算過程，進而產(chǎn)生新數(shù)據(jù)。具體來講，要基于林班、道路、河流等不同信息數(shù)據(jù)進行疊加分析，形成多重屬性林相圖，然后基于林分辨別與林木的異齡木辨別來展開采伐方案設(shè)計。

在數(shù)據(jù)管理方面，GIS系統(tǒng)會收集包括矢量數(shù)據(jù)、圖標數(shù)據(jù)、樹種數(shù)據(jù)、森林采伐專業(yè)知識數(shù)據(jù)在內(nèi)的上百種專業(yè)數(shù)據(jù)，圍繞采伐設(shè)計實施森林采伐智能化、系統(tǒng)化表達，便于用戶更直觀理解林采伐設(shè)計方案內(nèi)容，同時根據(jù)用戶的具體意見及需要設(shè)計數(shù)據(jù)庫技術(shù)表，最后生成直觀的采伐設(shè)計圖，還包括基于GIS和IDSS系統(tǒng)的林木采伐類型專題圖，比如說限伐小班圖或采伐小班圖等等?？陀^講，基于GIS技術(shù)的IDSS系統(tǒng)是集合了空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的，它能夠?qū)崿F(xiàn)對專題圖的任意制作編輯，功能應(yīng)用靈活且人性化[3]。

結(jié)束語

在林區(qū)資源管理中，森林采伐設(shè)計是非常關(guān)鍵的管理及經(jīng)營活動環(huán)節(jié)，本文所提出的基于GIS的智能決策支持系統(tǒng)（IDSS）希望為我國打造數(shù)字化林業(yè)前站基礎(chǔ)，實現(xiàn)對森林采伐決策的可視化與智能化，以提高林區(qū)資源管理效果，維持林業(yè)資源發(fā)展的可持續(xù)性。

參考文獻：

[1]東明.淺析GIS在林業(yè)監(jiān)測中的應(yīng)用與前景[J].中國科技縱橫，2017（21）：244-245.

[2]藍待堅.關(guān)于提高森林采伐調(diào)查設(shè)計精度和效率的探析[J].綠色科技，2017（15）：145-147.

[3]羅子淇，潘志華，劉陳林.基于GIS的森林采伐智能決策支持系統(tǒng)設(shè)計[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（29）：164-166，179.