黃偉

【摘要】：改變傳統(tǒng)的監(jiān)測模式，建立監(jiān)測地理信息系統(tǒng)是重點(diǎn)生態(tài)公益林經(jīng)營管理發(fā)展的必然趨勢，它是利用3S技術(shù)對傳統(tǒng)林業(yè)監(jiān)測手段實(shí)行革新。文章簡介重點(diǎn)生態(tài)公益林監(jiān)測地理信息系統(tǒng)主要功能、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求及組織管理。

【關(guān)鍵詞】：重點(diǎn)生態(tài)公益林； 監(jiān)測； 地理信息系統(tǒng)

為了使重點(diǎn)生態(tài)公益林監(jiān)測工作實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，改變傳統(tǒng)的監(jiān)測模式，建立監(jiān)測地理信息系統(tǒng)是重點(diǎn)生態(tài)公益林經(jīng)營管理發(fā)展的必然趨勢，它是利用3S技術(shù)對傳統(tǒng)林業(yè)監(jiān)測手段實(shí)行革新，實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化，為林業(yè)主管部門提供一個(gè)更直觀了解林業(yè)真實(shí)狀況的有效途徑，將森林植被、森林動(dòng)物、森林病蟲害等納入系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測預(yù)報(bào)管理，建立起重點(diǎn)生態(tài)公益林監(jiān)測評價(jià)體系，使資源監(jiān)測評價(jià)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、定量化、科學(xué)化，全面提高決策過程的及時(shí)性和決策依據(jù)的科學(xué)性。

1、主要功能

1.1實(shí)現(xiàn)空間信息的查詢、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析、制圖制表等功能，提高勞動(dòng)效率，保障重點(diǎn)生態(tài)公益林監(jiān)測工作的順利實(shí)施；

1.2與相關(guān)專業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)相融合，建立森林資源綜合評價(jià)體系。與分類經(jīng)營、二類調(diào)查等原有數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，更客觀地反映自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，進(jìn)行綜合分析和評價(jià)森林資源與經(jīng)營管理的現(xiàn)狀，提出對森林資源培育、保護(hù)與利用的意見，為森林資源監(jiān)控提供了更詳實(shí)數(shù)據(jù)；

1.3建立數(shù)學(xué)模型，保證復(fù)查間隔期內(nèi)的數(shù)據(jù)年度更新，，發(fā)揮信息潛能，在使成果產(chǎn)出上更加多樣化；

1.4制作專題圖，森林資源分布圖、植被分布圖、土壤分布圖、樣地檢尺樣木樹種分布圖等，使重點(diǎn)生態(tài)公益林監(jiān)測工作可視化、動(dòng)態(tài)化，結(jié)束長期以來只有數(shù)據(jù)沒有專題圖的歷史；

1.5樣地野外數(shù)據(jù)采集傳輸全部為掌上電腦；

1.6與遙感數(shù)據(jù)疊加判讀，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。是利用數(shù)學(xué)雙重比估計(jì)方法將森林資源監(jiān)測體系與現(xiàn)代遙感技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以達(dá)到提高各地類面積估計(jì)精度目的，求得各地類面積的估計(jì)精度。

2、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求

為實(shí)現(xiàn)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，使得庫存數(shù)據(jù)的共享性、通用性、一致性，以及數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化得以約束和保障，需要制定和規(guī)范相關(guān)各方面的主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

2.1建庫的參考標(biāo)準(zhǔn)：（1）《全國森林資源連續(xù)清查技術(shù)規(guī)定》（2）《森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查主要技術(shù)規(guī)定》（3）《中華人民共和國行政區(qū)代碼》（4）省級(jí)森林資源一類清查操作細(xì)則（5）省級(jí)森林資源二類調(diào)查操作細(xì)則（6）《國家重點(diǎn)生態(tài)公益林補(bǔ)償工程監(jiān)測操作細(xì)則》

2.2數(shù)據(jù)庫建設(shè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)：（1）數(shù)據(jù)分類編碼和命名標(biāo)準(zhǔn)，主要有森林資源信息分類；地理單元代碼結(jié)構(gòu)和編碼方法；屬性代碼結(jié)構(gòu)和編碼方法；森林資源信息地理單元代碼表；森林資源信息屬性代碼表等。所有數(shù)據(jù)庫都必須按照相應(yīng)的信息分類標(biāo)準(zhǔn)及編碼系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分類、編碼和命名，表明地理要素空間特征的字段要嚴(yán)格按照地理信息標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行分類與編碼命名。（2）數(shù)據(jù)集合、表結(jié)構(gòu)和字段定義標(biāo)準(zhǔn)。所有數(shù)據(jù)庫都必須按照相應(yīng)的信息分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，按照數(shù)字林業(yè)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)體系，遵循制定的標(biāo)準(zhǔn)建立各專項(xiàng)數(shù)據(jù)集合和表，定義表結(jié)構(gòu)和字段，并確定其間的邏輯和關(guān)聯(lián)關(guān)系及關(guān)鍵字段。（3）地理信息基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。地理信息數(shù)據(jù)表示格式與規(guī)范的是數(shù)據(jù)庫建設(shè)的重要組成部分，統(tǒng)一的空間定位框架是為各種數(shù)據(jù)信息輸入、輸出和匹配處理提供共同的地理空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)基礎(chǔ)。采用的比例尺、投影方式、數(shù)據(jù)精度等必須統(tǒng)一到同一種坐標(biāo)體系中，以便在同一基礎(chǔ)上作進(jìn)一步工作。（4）數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)；建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)（包括矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等的標(biāo)準(zhǔn)格式）和規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析與應(yīng)用。制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式，開發(fā)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換軟件，各數(shù)據(jù)庫在對數(shù)據(jù)進(jìn)行改造時(shí)利用轉(zhuǎn)換工具把所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式。

3、數(shù)據(jù)采集

3.1空間數(shù)據(jù)采集：本工藝采用軟件的原則是：效率優(yōu)先、操作簡單、管理方便、出圖美觀。空間數(shù)據(jù)采集繪制基本圖，通過掃描儀進(jìn)入計(jì)算機(jī)或野外GPS數(shù)據(jù)直接傳入計(jì)算機(jī)成圖?；緢D是地理信息系統(tǒng)制圖的關(guān)鍵，一旦掃描進(jìn)入計(jì)算機(jī)矢量化后，再修改就非常困難，所以基本圖成圖的要求和傳統(tǒng)的基本圖成圖要求相似，主要強(qiáng)調(diào)了空間信息的準(zhǔn)確性，對空間特征的描述性信息要求較高。界線清晰是基本圖最起碼的要求，場界、林班界、小班界清楚；起始點(diǎn)、終止點(diǎn)必須明確，不能產(chǎn)生異議；鄰接的地區(qū)必須標(biāo)注清楚。作為林班界、小班界的單線河流、道路的要求：在計(jì)算機(jī)中對基本圖矢量化時(shí)，圖像都轉(zhuǎn)化為灰度圖像，單線河、道路與小班線相似，易混淆，必須標(biāo)出。地理信息系統(tǒng)中的地圖通常是按照實(shí)際的地球坐標(biāo)存儲(chǔ)的，地圖上地理特征的坐標(biāo)與真正的地理位置相對應(yīng)，這也是地理信息系統(tǒng)真正意義所在。在基本圖掃描進(jìn)入計(jì)算機(jī)之前，必須標(biāo)記好控制點(diǎn)，用以圖像配準(zhǔn)和矢量文件坐標(biāo)變換。布設(shè)控制點(diǎn)的原則是：布設(shè)在公里網(wǎng)交叉處，分布均勻覆蓋整個(gè)圖幅，至少布設(shè)四個(gè)，在實(shí)踐中布設(shè)九個(gè)控制點(diǎn)基本滿足要求?？刂泣c(diǎn)以十字表示，并注上地理坐標(biāo)。

3.2屬性數(shù)據(jù)采集：屬性數(shù)據(jù)庫建立：每個(gè)小班卡片為數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)記錄，經(jīng)輸入、檢查、修改，建成小班調(diào)查因子數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫中每項(xiàng)調(diào)查因子為實(shí)現(xiàn)屬性庫與圖形庫的聯(lián)結(jié)及對應(yīng)于圖形庫中的關(guān)鍵字，在小班數(shù)據(jù)庫中增加了一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)ID；文件以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）或林場名稱命名。

3.3空間數(shù)據(jù)的輸入：地圖整理和空間數(shù)據(jù)庫的建立：自然資源地圖，森林分布圖、地形林相圖、土壤分布圖、森林資源產(chǎn)量、質(zhì)量分布圖、野生動(dòng)植物分布圖等。自然地理圖： 如地形圖、地貌圖（往往用于大范圍的森林資源管理） 、水系、流域分布圖等。社會(huì)經(jīng)濟(jì)地圖： 如交通分布圖、人口分布圖、資源消耗分布圖、居民點(diǎn)分布圖、木材加工利用分布圖等。森林經(jīng)營地圖： 如林業(yè)區(qū)劃圖、造林規(guī)劃圖、資源預(yù)測圖、調(diào)查樣地分布圖等。樹木種源規(guī)劃圖、森林資源評價(jià)圖、自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃圖、森林公園規(guī)劃圖、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃圖、土地利用圖等。森林資源管理的某些專題應(yīng)用領(lǐng)域的信息管理往往只需要一部分圖件作為其信息源。以上列出的所有地圖有些是最初的原始材料，有些可以利用地理信息系統(tǒng)的空間、屬性數(shù)據(jù)分析處理功能制作出來。

3.4空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)的連接：自動(dòng)著色和注記程序其功能是把小班因子庫轉(zhuǎn)換成圖中小班的屬性庫，從而我們可以按小班的不同屬性進(jìn)行自動(dòng)著色，自動(dòng)注記。本程序包括小班著色、小班地類符號(hào)注記、小班注記和林班注記四部分。

4、軟件開發(fā)

隨著軟件的開發(fā)，重點(diǎn)生態(tài)公益林監(jiān)測管理在地理信息系統(tǒng)等學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了革命性的飛躍，加速了重點(diǎn)生態(tài)公益林監(jiān)測管理由粗放型向集約型方向的轉(zhuǎn)移，使林業(yè)信息技術(shù)逐步向世界先進(jìn)水平靠攏。

5、森林資源分析評價(jià)

5.1林業(yè)土地利用變化監(jiān)測林業(yè)土地變化包括林地類型和林地面積兩個(gè)方面。借助于地面調(diào)查遙感圖像數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)了地籍管理， 將資源變化情況落實(shí)到山頭地塊， 利用強(qiáng)大的空間分析功能， 及時(shí)對森林資源時(shí)空序列、空間分布規(guī)律和動(dòng)態(tài)變化過程作出反映，為科學(xué)地監(jiān)測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據(jù)。

5.2快速編制各種林業(yè)專題圖件：以往林業(yè)制圖人工勞務(wù)介入量大， 地形圖成了編制其它圖件的基本圖， 使得林業(yè)專題圖的編制費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 在一些無地形圖的地區(qū)更是無法進(jìn)行。利用3S技術(shù)可以不受時(shí)間、地域的影響， 利用其獲取的直接地學(xué)編碼圖像， 直接輸出包括地形在內(nèi)的各種專業(yè)圖件， 編制時(shí)間大大縮短， 也提高了精度。

5.3有利于與GPS、RS 技術(shù)相結(jié)合，從而建立現(xiàn)代化的重點(diǎn)公益林監(jiān)測體系，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，傳統(tǒng)的森林資源監(jiān)測體系已不能完全適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。利用GIS 技術(shù)與GPS、RS 技術(shù)相結(jié)合， 建立動(dòng)態(tài)的重點(diǎn)公益林監(jiān)測體系，從而克服傳統(tǒng)監(jiān)測體系的缺陷。