余素君，周冬云，甄智超，胡海帆

(1.景德鎮(zhèn)市楓樹山林場浮西分場，江西 景德鎮(zhèn) 333000；2.中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 杭州 311401)

1 引言

森林資源是林地及其所有生長的森林有機體的總稱，還包括林中和林下植物、野生動物、土壤微生物及其他自然環(huán)境因子，森林資源是一種可循環(huán)發(fā)展的自然資源，是林業(yè)生產的基礎。森林資源經營管理則包括對森林資源的區(qū)劃、分析、調查、評價、決策等一系列的工作，目的是提高森林資源的可持續(xù)性經營水平。結合GIS技術的應用可以對森林資源進行科學合理化的管理，掌握森林資源的動態(tài)變化，獲得森林資源的分布狀況，對森林資源進行研究和分析，能使森林資源發(fā)揮最大的生態(tài)、社會、經濟價值。

2 GIS的基本概述

2.1 GIS的發(fā)展進程

隨著時代的發(fā)展，GIS現(xiàn)在被運用于各個行業(yè)各個領域，據資料統(tǒng)計常用的GIS軟件已達到400多種。GIS興起于20世紀60年代，最初源于西方國家，在歷史的演變進程中大致經歷了以下四個時期：①起步時期，1960年形成地理信息系統(tǒng)思想初步形成。②發(fā)展時期，20世紀70年代地理信息系統(tǒng)開始廣泛應用和快速發(fā)展，由于西方工業(yè)革命后產生的環(huán)境問題，GIS便在自然資源開發(fā)、環(huán)境保護及國土規(guī)劃等方面推行應用。③成熟時期，20世紀80年代地理信息系統(tǒng)的整體能力大大提高，特別是數(shù)據處理能力、空間分析功能、人機互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術都有了較大發(fā)展。20世紀80年代后期，以工作站為平臺的地理信息系統(tǒng)日益發(fā)展。④20世紀90年代末，地理信息系統(tǒng)已經成為支持多種硬件平臺的高科技產品，并利用windows開發(fā)工具與多媒體技術為用戶提供了更多窗口環(huán)境與更為良好的用戶界面[1]。由此可見，GIS技術的發(fā)展是緊隨時代發(fā)展的腳步，不斷的推陳出新，使之應用的領域和范圍越來越廣。

2.2 GIS的定義和應用

GIS(地理信息處理系統(tǒng))是由Geographic Information System翻譯而來的，是由信息的采集、輸入、存貯、處理、分析和應用等內容組成，是以計算機軟件和硬件系統(tǒng)為基礎，是一種特定而又十分重要的空間信息系統(tǒng)。

GIS是以信息分析和應用為中心，具有實現(xiàn)地理空間數(shù)據的采集、編輯、管理、分析、統(tǒng)計與制圖等功能。其應用主要包括以下幾點：①收錄:隨著科學技術的發(fā)展，許多領域的業(yè)務操作都走向自動化、人性化、簡單便捷化。信息系統(tǒng)收錄信息的形式不斷在改進，操作流程被簡化、自動化，極大地提高了工作效率。同時相關軟件和質檢措施能在數(shù)據錄入時準確找出其誤差并加以控制修改，從而提升了錄入數(shù)據的質量。②管理：GIS存儲的數(shù)據量非常大。在管理中為了使數(shù)據保持一致性和穩(wěn)定性，并能實現(xiàn)數(shù)據共享，收錄數(shù)據一定要使用數(shù)據庫對其進行處理歸納。③查找及統(tǒng)計：由于數(shù)據量過多，在使用查找功能時，數(shù)據庫需將查找的信息進行匯總。并使用多維技術對其核查與分解，以便動態(tài)化對信息進行查找和統(tǒng)計。④制圖：在制圖時，數(shù)據會經檢索與分析之后可使用制圖形式將數(shù)據結果輸出，使數(shù)據更加簡潔直觀。

3 GIS在森林資源經營中的應用

3.1 對于森林資源經營的規(guī)劃

對于森林資源經營規(guī)劃，用GIS來建立規(guī)劃比較合理，以往大多數(shù)都是以CAD為制圖軟件對森林進行規(guī)劃。森林資源的經營，主要包括森林撫育、林木改造，采伐更新、護林防火、和副產品等的利用。但在林業(yè)經濟發(fā)展的趨勢下，林業(yè)生產上對森林資源規(guī)劃的精準性與合理性的要求越來越嚴格。因此GIS對于森林資源的規(guī)劃有著重要的影響，對于林業(yè)生產有著巨大的幫助。

借助GIS進行森林資源規(guī)劃首先要掌握林地規(guī)劃區(qū)的社會、環(huán)境和自然資料；搜集規(guī)劃區(qū)的政區(qū)圖和地形圖，掌握樹木分布位置圖，了解山體、水系、植被、道路等的詳細布局。完成資料的搜集準備工作后將圖紙進行掃描，利用MAPGIS對掃描圖紙進行數(shù)字化處理來獲得矢量化文件。借助這些矢量圖，可以對規(guī)劃的地形地貌進行坡度、坡向、高程等因素的分析，用GIS對這些矢量圖進行分析后，利用最終分析的數(shù)據結果，獲得一些資源信息，可以輔助決策下一步的工作。在對規(guī)劃區(qū)域的地形、地貌有了更深的認識之后就可以開始森林經營規(guī)劃。

與傳統(tǒng)森林資源規(guī)劃方法相比，利用GIS技術可使森林資源規(guī)劃方法可更近一步的拓展。將GIS與RS(遙感技術)、GPS(全球定位系統(tǒng))相結合，可以實現(xiàn)對地形的多角度三維觀察，可以進行模型模擬預測森林發(fā)展趨勢，同時還可以根據實際需要借助無人機進行航拍，設計飛行路線來觀察地形，這樣對森林資源規(guī)劃來說顯得更加直觀，更加方便，對其提供了強大的支持[2，3]。

3.2 對于森林資源經營的信息化管理

在森林資源經營過程中，但由于數(shù)據類型復雜，會出現(xiàn)管理信息數(shù)量多的局面。面對海量的數(shù)據，在沒有合理的信息系統(tǒng)的情況下，會使得森林資源經營管理工作難度大大增加，并導致工作效率低。利用GIS建立一個合理有效的信息系統(tǒng)同時也將會減少造林更新、砍伐撫育、森林防火、病蟲害監(jiān)測等林業(yè)生產工作的難度，同時會使森林資源充分利用，達到科學化管理的目標。

森林資源的系統(tǒng)數(shù)據庫內容相當多，GIS技術建立森林資源系統(tǒng)數(shù)據庫也相當繁瑣，數(shù)據庫中的數(shù)據主要包括分屬性數(shù)據、圖形數(shù)據、空間數(shù)據、圖像數(shù)據等，并且數(shù)據庫資源信息有以下多個特征：①地理信息特征。具有明顯的定位特征，資源的位置的識別與相對應的自然、社會屬性數(shù)據緊密聯(lián)系在一起，這與其他類型信息有很大區(qū)別；②多維結構的特征。即在空間的基礎上表現(xiàn)出多種專題信息的層次結構, 不同專題之間相互關聯(lián)，不同層次的專題信息構成空間信息的整體, 不同專題之間的信息存在著千絲萬縷的聯(lián)系；③時序特征。即森林資源的特征在空間尺度上隨著時間的變化而變化，在多層次、區(qū)域性和動態(tài)變化的特征進行分析研究下，更深一步認識森林資源，把握資源內在的規(guī)律性和資源的功能特征。因此要充分利用和整合已有的森林信息資源，加快基礎性林業(yè)專題數(shù)據的標準化改造，促進相互聯(lián)系，優(yōu)化信息資源配置，實現(xiàn)信息共享，提高信息資源效益。

3.3 對于森林資源經營的數(shù)據分析

在林業(yè)生產和發(fā)展的研究中發(fā)現(xiàn)，GIS的數(shù)據統(tǒng)計分析對于森林資源的經營發(fā)展有著決策性意義。森林調查數(shù)據是該研究比較重要的數(shù)據，利用這些調查到的數(shù)據做一些分析，分析結果對森林資源經營的管理者來說十分重要，具有很大的參考價值。依據這些結果做出相關的生產經營決策，因此調查數(shù)據的科學準確性以及分析數(shù)據時所運用的分析方法顯得特別重要。在社會的進步同時，地理信息系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展，將其應用到森林資源經營中可起到積極有效的作用。

借助GIS可以計算森林圖塊的面積，根據衛(wèi)片航片信息，將各個森林圖塊信息進行提取，并對森林面積進行計算和統(tǒng)計分析。因此在森林資源經營中便可以直接區(qū)分人工林、天然林以及林班中的優(yōu)勢樹種。統(tǒng)計各個專題的綠地數(shù)量或面積，對不同專題之間的疊加所產生的專題統(tǒng)計數(shù)據是應用地理信息系統(tǒng)進行森林資源調查的重要方式，如：調查區(qū)域的土地利用圖層同綠被植物圖層疊加，可以產生調查區(qū)域內不同的林地利用類型和森林樹種分布情況。由于各類林班圖塊最終必須形成 GIS 的圖層，所以分析計算的方法必須以 GIS 系統(tǒng)軟件為基。與此同時，各類分層的圖塊附有各自的屬性數(shù)據庫，因此分析手段和報表的生成具有靈活多樣的特征。這樣可以利用計算機語言編寫簡單而有效的小程序進行數(shù)據庫操作，對所獲得的信息進整理分類、歸納匯總，對比以往的數(shù)據進行分析，依據過去森林資源管理經驗，了解過去管理的實施效果，結合目前實際情況，制定今后的經營目標，使新的森林資源經營管理更加完善。

4 GIS在森林資源經營中應用的優(yōu)化建議

4.1 重視相關技術人員培養(yǎng)，增強林業(yè)基層力量

GIS技術是在森林資源規(guī)劃過程中使用的一個重要的工具，從其自身的性質來講，GIS技術是以人為本操作的一項技術，因此，對相關技術人員的培養(yǎng)就顯得十分重要。目前，我國的GIS技術基層工作人員極為缺乏，并且普遍出現(xiàn)了專業(yè)水平較低,專業(yè)素質普遍不高等現(xiàn)象。人才是GIS技術發(fā)展的主要動力，推動GIS技術在我國森林資源調查中的應用就要大力培養(yǎng)相關的技術人才,支持各大高等院校設立相關專業(yè)，為GIS技術發(fā)展提供人才動力。

4.2 加強相關技術交流，提升技術專業(yè)水平

雖然近幾年通過不斷努力和發(fā)展，我國的GIS技術水平得到了很大的提升。但是不可否認的是，與一些發(fā)達國家相比，我國的GIS技術在森林資源規(guī)劃方面的應用還存在著一系列的問題。改變這一現(xiàn)狀的有效途徑是加強相關的技術交流，通過不斷地學習來提升自身的技術水平。同時還需結合其他新的技術，借鑒吸收數(shù)據庫和管理信息系統(tǒng)、遙感技術、模型和模擬、統(tǒng)計學等一些領域的新技術和新方法。把這些新技術容納到森林資源經營管理中,提高森林資源經營綜合科技力量,充分考慮森林生態(tài)系統(tǒng)內的各種價值資源 ,使得森林資源經營管理能夠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。

4.3 深化GIS在森林經營的科學研究

我國現(xiàn)有的GIS技術的研究主要體現(xiàn)和集中在某一部分或者是某一方面的研究,這樣的研究較為空洞且大多停留在表面,對GIS技術的具體的細致的研究是推動相關技術發(fā)展的重要因素,在這樣的前提下就要求相關技術人員能夠通過不斷的學習，進一步的對GIS

技術進行較為深入的全面的研究，只有這樣才能夠更好地推動GIS技術的發(fā)展。

5 結語

地理信息系統(tǒng)在森林資源經營中，滿足森林資源經營者的需求，提供所需要的信息、數(shù)據，有利于管理者進行分析決策。在“綠水青山就是金山銀山”的號召下，應當充分利用GIS技術應用到森林資源經營當中去，實現(xiàn)森林可持續(xù)發(fā)展，提高森林經營水平，在其幫助下為人們帶來更大的森林生態(tài)、社會和經濟效益。與此同時，在 GIS 技術的其它方面還存在著一定的問題，因此如何深化GIS在我國森林資源經營的應用也是應當思考的重要問題。