◎陳怡斯
引言:現(xiàn)階段基層森林資源管理工作開展中,面臨著人手不足,設備落后等問題,導致管理效率低,營林效益也受到了負面影響。將地理信息系統(tǒng)技術(shù)推廣開來,并且通過專項培訓讓基層林業(yè)人員能夠熟練運用這一技術(shù)手段,代替人工完成森林內(nèi)部調(diào)查、森林資源管理等各項工作,在減輕林業(yè)人員壓力的同時,促進了森林經(jīng)營管理水平的提升。
以林場或縣為單位,通過把各種林業(yè)圖表和自然地理數(shù)據(jù)數(shù)字化進入計算機后,應用通用的GIS 平臺或采用組件開發(fā)技術(shù),使林業(yè)資源信息的輸入、存儲、顯示、處理、查詢、分析和應用等功能得以實現(xiàn),通過空間信息與屬性信息的結(jié)合,為林業(yè)生產(chǎn)的科學規(guī)劃及管理,林業(yè)資源屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的管理,以及相關(guān)信息發(fā)布和輔助決策的制定提供服務。
地理信息系統(tǒng)技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合,利用遙感衛(wèi)星可以全天候、高精度的獲取森林內(nèi)部的各項信息。然后將獲取的數(shù)據(jù)信息,利用地面接收站,幾乎是同步的傳輸?shù)降乩硇畔⑾到y(tǒng)中。利用大數(shù)據(jù)技術(shù),完成數(shù)據(jù)的整理、分類、統(tǒng)計、計算,并輸出分析結(jié)果。整個過程可以在較短的時間內(nèi)完成。相比于以往人工勘察、人工計算的模式,地理信息系統(tǒng)技術(shù)的運用,可以幫助林業(yè)人員實時的掌握森林內(nèi)部信息,這就為下一步制定方案、采取措施,提供了有價值的參考。除了時效快以外,地理信息系統(tǒng)技術(shù)還能夠保證數(shù)據(jù)的全面與細致。遙感衛(wèi)星可以完成高精度的數(shù)據(jù)采集,同時地理信息系統(tǒng)又可以進行二次調(diào)整,所得結(jié)果十分精確,為林業(yè)人員更加準確、全面的掌握森林信息,做出精準決策也有幫助。
由于森林內(nèi)部的資源狀況始終處于一個動態(tài)變化的過程,以人工為主開展森林資源調(diào)查的方式,所得信息具有明顯的滯后性。相比之下,運用地理信息系統(tǒng)技術(shù),建立縣級森林資源連續(xù)清查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),可根據(jù)實際經(jīng)營活動情況及生長模型及時更新數(shù)據(jù),為及時準確地掌握森林資源狀況和消長變化動態(tài)提供依據(jù)。這樣一來是保證了森林資源數(shù)據(jù)的全面性和豐富度;二來也能夠通過不斷的更新,保證數(shù)據(jù)具有較強的參考和利用價值。例如通過動態(tài)的獲取森林面積變化、蓄積量變化,為制定更加科學的營林計劃提供了數(shù)據(jù)支持。
(1)森林防火。
近年來,國內(nèi)外重大森林火災的發(fā)生頻率有增加趨勢,森林防火工作的任務更加艱巨。特別是每到清明節(jié)等節(jié)假日,或是在春耕、秋收時節(jié),面臨著較多的森林火災隱患。利用地理信息系統(tǒng)技術(shù),進行森林火災的預防和監(jiān)測,以及在火災發(fā)生后指導救援提供了積極幫助。例如,通過綜合氣候變化、樹木種類、林分結(jié)構(gòu)、林木密度等各類數(shù)據(jù)信息,進行火災發(fā)生率的預測。根據(jù)該系統(tǒng)預測的森林火災指數(shù),采取相應的防火準備。另外,開發(fā)"林火輔助決策系統(tǒng)",在森林火災發(fā)生后,通過收集實時的林火信息,進行火點定位,輔助撲救決策,在控制火勢蔓延、降低火災損失等方面也有重要價值。
(2)森林病蟲害防治。
森林病蟲害由于具有傳播速度慢、危害面積大等特點,對森林資源造成的損失也十分嚴重。以往的森林資源管理中,由于無法精準的掌握害蟲集中爆發(fā)時間,容易錯過最佳的預防時機,總是等到病害、蟲害大規(guī)模爆發(fā)后再采取治理措施,不僅浪費了人力、財力,而且也造成了森林資源的損失。相比之下,在推廣使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)后,則能夠采取生物監(jiān)測手段和大數(shù)據(jù)分析技術(shù),動態(tài)的掌握森林內(nèi)部病害、蟲害的發(fā)生情況。這樣就可以在病害尚未進行大規(guī)模蔓延,害蟲尚未長成成蟲前,采取有效的應對措施,將森林病蟲害的損失后果降至最低。
林業(yè)專題圖在生態(tài)規(guī)劃、珍惜樹種保護、水土流失檢測等各個方面發(fā)揮著重要參考價值。GIS 經(jīng)過收集整理制圖信息,利用數(shù)字化手段,建立坐標投影和拓撲關(guān)系,建立圖形與屬性的關(guān)聯(lián),最終完成多種林業(yè)專題圖的編制。它不僅可以為用戶輸出全要素森林資源信息圖,而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專題圖(諸如林相圖、土壤圖、植被分布圖等)。成圖之后,每隔一段時間進行一次數(shù)據(jù)更新,保證林業(yè)專題圖的內(nèi)容始終與森林內(nèi)部實際情況保持高度一致。
合理的森林結(jié)構(gòu)無論是在提高森林生態(tài)穩(wěn)定性還是發(fā)揮森林多重效益方面,都起到了促進效果。基于地理信息系統(tǒng)的森林結(jié)構(gòu)優(yōu)化,主要體現(xiàn)在以下幾點:其一是進行林種布局的優(yōu)化,結(jié)合林區(qū)的地理條件,科學劃定防護林區(qū)、經(jīng)濟林區(qū)、特種用途林區(qū)等。在不同的林區(qū),對不同種類的林木采取差異化的管理措施,同時滿足森林資源的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。其二是進行樹種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。樹木種類偏少,由于生態(tài)系統(tǒng)的單一性,有更高的概率發(fā)生火災或遭遇病蟲害。結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù),在充分考慮地形地貌、水土地質(zhì)等因素的基礎上,選擇更加豐富的樹種進行種植,提高樹種多樣性。
森林資源管理的信息化是一個必然趨勢,而地理信息系統(tǒng)作為"3S"中的核心組成之一,隨著大數(shù)據(jù)、5G 等技術(shù)的成熟,將會在森林資源管理方面有著更為廣泛和成熟的運用。例如,目前國內(nèi)一些規(guī)模較大的林區(qū),已經(jīng)開始運用微型傳感器等技術(shù),更加全面的掌握森林內(nèi)部的各類信息,包括空氣濕度、空氣溫度,生物分布密度等等。然后通過5G 網(wǎng)絡將獲取到的這些數(shù)據(jù),同步傳輸給附近的管理辦公室,利用計算機上的GIS 軟件完成數(shù)據(jù)分析。此外,近年來無人機技術(shù)的發(fā)展,也成為進行林業(yè)資源信息采集的一種常用工具。只有獲取了足夠數(shù)量,且利用價值較高的數(shù)據(jù)信息,才能讓地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應用優(yōu)勢得到進一步的凸顯。
結(jié)語:地理信息系統(tǒng)已經(jīng)成為森林資源管理中不可或缺的重要輔助工具,基層林業(yè)管理人員應當熟練掌握這一技術(shù)的操作方法,才能充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢,為森林結(jié)構(gòu)調(diào)整、森林災害防控以及森林地圖編制等工提供必要的幫助。