劉 明 劉善宇

（1.瑞金市大柏地鄉(xiāng)人民政府 江西瑞金 342516；2.瑞金市謝坊鎮(zhèn)人民政府 江西瑞金 342509）

社會主義現(xiàn)代化新時期建設(shè)環(huán)境中，森林資源是我國進行生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟開發(fā)的重要資源依托，在現(xiàn)實管理工作中既具備綠水青山的實體概念，也涵蓋金山銀山的發(fā)展?jié)摿?，因此，要重視現(xiàn)代化信息技術(shù)在管理工作中的深入應(yīng)用，將其作為我國林業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的核心任務(wù)重點推進。目前森林二類資源調(diào)查數(shù)據(jù)管理作為林業(yè)調(diào)查的重要一環(huán)，成為森林資源管理工作中使用的關(guān)鍵信息化手段，而在大數(shù)據(jù)與云端互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方案于大體量的森林二類資源管理中逐漸出現(xiàn)力不從心的態(tài)勢。在此背景下，國內(nèi)森林資源管理從業(yè)人員需要持續(xù)發(fā)揮新技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新潛力，在林業(yè)資源的建設(shè)與開發(fā)過程中牢牢把控信息現(xiàn)代化建設(shè)的總方向，以期為我國森林資源管理工作的信息化轉(zhuǎn)型提供有效、快捷、綜合的技術(shù)支持。GIS空間分析技術(shù)系統(tǒng)的引入，可以較大程度地滿足現(xiàn)階段森林二類資源管理的效率訴求，其于管理工作期間的各類功能性表現(xiàn)也正在日益引起學(xué)術(shù)界和行業(yè)內(nèi)的關(guān)注。

1 基于GIS空間分析的森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)管理概述

1.1 GIS空間分析

GIS空間分析技術(shù)系統(tǒng)有序運行的基礎(chǔ)在于實體對象所展示的具體地理位置排布及實物本身的形態(tài)外觀表現(xiàn)，同時，該系統(tǒng)運行的獨特之處在于其精準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)計算和空間數(shù)據(jù)同屬性信息之間的協(xié)同運算，可以說是一種能夠集成并產(chǎn)出全新的地理信息數(shù)據(jù)的先進技術(shù)與具體過程[1]。空間分析系統(tǒng)的誕生以地理信息系統(tǒng)本身特性為依托，是評判地理新信息系統(tǒng)計算機軟件應(yīng)用性能的關(guān)鍵參考基準(zhǔn)，其具體工作內(nèi)容涵蓋區(qū)域空間圖形研究、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)設(shè)計研究、區(qū)域整合數(shù)據(jù)研究、區(qū)域現(xiàn)實影像數(shù)據(jù)研究及數(shù)字化區(qū)域數(shù)據(jù)研究等。

從技術(shù)本質(zhì)層面上看，GIS技術(shù)加持下的新型空間分析系統(tǒng)是傳統(tǒng)區(qū)域數(shù)據(jù)整理及現(xiàn)代化模擬技術(shù)的聯(lián)合體，其借助地理信息運算和局域位置表達(dá)開發(fā)出目標(biāo)研究對象內(nèi)部更深層次的區(qū)域數(shù)據(jù)，以應(yīng)對數(shù)據(jù)管理工作中的諸多現(xiàn)實問題。從技術(shù)特征層面來看，基于GIS技術(shù)所實現(xiàn)的空間分析具備以下4點特質(zhì)。

（1）探查區(qū)域信息構(gòu)成范式。

（2）探究區(qū)域信息集群之間的關(guān)聯(lián)性并基于此建立科學(xué)合理的空間信息模擬機制。

（3）提升對于區(qū)域內(nèi)信息觀察、搜集與管理工作的理解力。

（4）提升對區(qū)域空間范圍內(nèi)各項信息數(shù)據(jù)變動的預(yù)判能力與管理能力[2]。

1.2 森林資源管理信息系統(tǒng)

21世紀(jì)是一個信息數(shù)據(jù)化的全新世紀(jì)[3]。當(dāng)下將信息技術(shù)融入各行業(yè)管理工作中已經(jīng)成為國際現(xiàn)代化管理界所探索的重點問題，對于中國現(xiàn)代化建設(shè)而言更是成為各領(lǐng)域推進經(jīng)濟建設(shè)與社會管理的戰(zhàn)略方向。

在實際工作過程中，以森林二類資源數(shù)據(jù)為代表的現(xiàn)代化管理數(shù)據(jù)具有體量大、領(lǐng)域廣和時效性變動強的特征，為了實現(xiàn)對上訴繁雜數(shù)據(jù)信息的自動化處理，2009年國家發(fā)展計劃委員會和國家地理空間信息協(xié)調(diào)委員會共同組織國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展研討會，共同勾勒“數(shù)字中國”的藍(lán)圖。而后，各個工作領(lǐng)域?qū)?shù)字概念引入，并創(chuàng)新性地提出了“數(shù)字森林”的概念[4]。

響應(yīng)國家建設(shè)數(shù)字化信息管理潮流，國內(nèi)林業(yè)管理部門及時部署數(shù)字化森林資源管理的工作任務(wù)，將籠統(tǒng)的“數(shù)字森林”概念于實際應(yīng)用中延伸至“開啟國家森林資源管理大變革”的領(lǐng)域。當(dāng)下，我國以江西省瑞金市為代表的地方林業(yè)局接連搭建起有關(guān)動物生物資源、植物生物資源、森林遙感、區(qū)域生態(tài)建設(shè)與環(huán)保、本地特有種質(zhì)資源、生態(tài)惡化干預(yù)及森林生態(tài)維持等諸多領(lǐng)域的森林資源綜合管理庫[5]。但受限于多方因素干預(yù)和區(qū)域經(jīng)濟不平衡的現(xiàn)狀影響，目前此類管理用森林資源信息數(shù)據(jù)集合依然存在系統(tǒng)孤立性、手段單一性、模擬誤差大及更新仿真效果差等問題。

從森林資源管理信息對象來看，由于森林系統(tǒng)本質(zhì)為生態(tài)群落的系統(tǒng)性與結(jié)構(gòu)性，對此類信息的管理系統(tǒng)搭建也必然具備相當(dāng)程度的復(fù)雜性質(zhì)，可以說該系統(tǒng)不僅具備常規(guī)人工信息數(shù)據(jù)庫建立的目標(biāo)指向性、層級劃分性、綜合整體性、動態(tài)可視性、個體協(xié)調(diào)性，還將具備高價、自由、不定性及矛盾性的特征[6]。在未來信息化技術(shù)應(yīng)用中，森林資源管理的發(fā)展方向?qū)⑹冀K保持著對森林空間場域及內(nèi)部所涵蓋的實體資源形式的全局性、準(zhǔn)確性、實時性的探尋。此外，在森林資源管理的網(wǎng)絡(luò)化進程中，其未來發(fā)展的技術(shù)性依托則會側(cè)重于對大體量數(shù)據(jù)信息的整合與傳輸。

1.3 森林資源二類調(diào)查概述

森林資源二類調(diào)查全稱為針對森林資源本身所做出的設(shè)計、布局及規(guī)劃調(diào)查，在實際應(yīng)用期間也常使用經(jīng)理調(diào)查指代該項調(diào)查的上層指導(dǎo)意味[7]。

在實際調(diào)查過程中，管理者將使用森林資源作為主要經(jīng)營業(yè)務(wù)的企業(yè)、機關(guān)或行政事業(yè)單位作為調(diào)查主體對象，以幫助目標(biāo)森林空間搭建業(yè)務(wù)設(shè)計、具體內(nèi)容安排、林區(qū)用地科學(xué)劃分以及生物資源綜合使用成效作為調(diào)查目的，整體調(diào)查工作采用動態(tài)機制進行落實。

概念中調(diào)查主體對象的單位在實際管理工作中以地方林業(yè)管理部門、林場自然保護區(qū)及社會中各類股份制森林資源經(jīng)營企業(yè)為主。從性質(zhì)上來看，主體調(diào)查對象皆為個體獨立的國家一級評級單位，其中企業(yè)特指利用森林資源進行經(jīng)營盈利的產(chǎn)業(yè)化單位，事業(yè)單位特指為各級地方性質(zhì)機關(guān)所劃分的保護區(qū)、科研場所等公益性國家環(huán)保機構(gòu)，同時行政機關(guān)在該語境下的劃分主要以鄉(xiāng)鎮(zhèn)縣旗為主。

在我國，關(guān)于森林資源所開展的二類調(diào)查工作以10年/次的頻率進行，針對區(qū)域經(jīng)濟條件較好且存在較高生態(tài)文明建設(shè)指標(biāo)的示范性行政區(qū)或企事業(yè)單位是5年/次的執(zhí)行頻率，受到調(diào)查工作命名的影響，我國森林資源管理人員在實際工作中將兩次調(diào)查之間的間隔時間段稱之為經(jīng)理期。而在經(jīng)理期內(nèi)，參照實際森林二類資源管理規(guī)劃的制定情況，整個經(jīng)理期還可以繼續(xù)細(xì)分為各計劃執(zhí)行階段，其中最關(guān)鍵的是中期計劃的執(zhí)行，因該階段計劃的執(zhí)行存在大量主觀能動性的參與，因而也被管理工作人員命名為人為計劃。

2 基于GIS空間分析的森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)管理功能的實現(xiàn)

此次GIS空間分析系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用研究數(shù)據(jù)來自江西省瑞金境內(nèi)的某處市級林場保護區(qū)，借由對目標(biāo)技術(shù)系統(tǒng)功能的詳細(xì)介紹與細(xì)節(jié)表述，以二次開發(fā)的形式展示在林業(yè)領(lǐng)域內(nèi)使用信息化森林二類資源調(diào)查信息管控期間，GIS空間分析系統(tǒng)技術(shù)功能的具體實施路徑和實際應(yīng)用成效。具體系統(tǒng)技術(shù)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示，系統(tǒng)總體包括文件、樣地分析、校正、二維分析、三維分析、圖表輸出、幫助7大功能。其中二維分析功能和三維分析的合并功能與轉(zhuǎn)化聯(lián)合嘗試是此次研究的重點工作。

圖1 森林資源信息管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖示

2.1 圖層加載功能

圖層加載功能使用期間可以對林業(yè)管理范圍內(nèi)的空間圖層實現(xiàn)快速加載展示，具體圖層內(nèi)容涵蓋矢量數(shù)據(jù)圖層、全域網(wǎng)格圖層、非規(guī)則三角網(wǎng)狀圖層、地圖圖層、存儲圖層及符號系統(tǒng)圖層6方面。

將圖層進行加載展示是GIS空間分析系統(tǒng)技術(shù)作為信息化數(shù)字技術(shù)在實際管理工作中的基礎(chǔ)功能，只有本項功能有序施行，技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)的其他功能才能在完整、準(zhǔn)確的圖層信息內(nèi)部得以執(zhí)行。在實際圖層功能編寫期間，在數(shù)據(jù)管控空間的統(tǒng)一性前提下目標(biāo)技術(shù)所依托的功能接口根據(jù)技術(shù)目的的差異性也會有所不同。需要注意的是，非規(guī)則三角網(wǎng)狀圖層在數(shù)據(jù)管理期間存在同其他類型圖層所不一致的加載打開方式，這是由于此類數(shù)據(jù)信息在表達(dá)過程中采用文件夾形式歸類而不是采用整個圖層文件展示策略，因此，為了在資源管理工作中正確加載非規(guī)則三角網(wǎng)狀圖層，在目標(biāo)圖層實際加載中技術(shù)管理人員需要選擇一種以文件夾作為路徑執(zhí)行指向的方案或是一種以文件夾內(nèi)的以具體圖層文件作為路徑執(zhí)行指向的方案。除此以外，相較于其他類型圖層文件，全域網(wǎng)格圖層在實際加載中還會面臨由于文件內(nèi)容過大所造成的加載緩慢現(xiàn)象，為了規(guī)避在實際管理過程中的卡頓風(fēng)險，提升森林二類資源數(shù)據(jù)管理工作效率，在實際管理過程中，還需要技術(shù)人員在目標(biāo)圖層的加載程序內(nèi)寫入金字塔數(shù)據(jù)，以避免數(shù)據(jù)管理中無謂的時間成本浪費。

2.2 圖層查詢功能

圖層查詢功能在實際森林二類資源管理中還可以繼續(xù)劃分為由圖層查詢屬性和由屬性查詢圖層兩個方向性功能。其中，由圖層進行屬性查詢的數(shù)據(jù)管理工作需要技術(shù)人員于計算機軟件內(nèi)借助具體矢量數(shù)據(jù)圖層，使用鼠標(biāo)拉動并框選需要查詢的范圍，在上述操作完成后，計算機軟件將會以屬性彈窗的方式為技術(shù)人員提供其所查詢的目標(biāo)數(shù)據(jù)屬性。該項操作可以在森林二類資源調(diào)查中支持技術(shù)人員對圖層點信息、小組信息、樣本地圖信息的查詢，用以幫助調(diào)查技術(shù)人員在最短時間內(nèi)獲取其所管理區(qū)域范圍內(nèi)的森林二類資源屬性信息。由屬性數(shù)據(jù)進行圖層查詢功能的實現(xiàn)需要技術(shù)人員在計算機軟件環(huán)境內(nèi)使用鍵盤選擇性輸入其所想要尋找的圖層類型與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在精確性信息輸入完成后，技術(shù)人員便可查詢到滿足其屬性數(shù)值限定的全部圖形圖層數(shù)據(jù)，根據(jù)不同軟件版本與計算機系統(tǒng)差異，這類圖層數(shù)據(jù)將使用不同形式的高亮、標(biāo)記或是提前進行突出顯示。該功能可為資源數(shù)據(jù)管理人員在工作中的查詢操作提供便利，幫助工作人員根據(jù)工作需要和個人喜好于第一時間內(nèi)獲取有針對性的圖層圖形資源，這類功能也是GIS空間分析系統(tǒng)所提供的基礎(chǔ)性信息化管理功能之一。

2.3 圖層編輯功能

圖層編輯功能的實際應(yīng)用能夠提高森林資源管理工作的時效性與便捷性，在具體工作中可以滿足管理技術(shù)人員利用計算機軟件在線完成對圖層圖形勾選、拷貝、剪切、撤回及重做操作，同時，為避免圖層編輯中誤操作現(xiàn)象的出現(xiàn)，系統(tǒng)內(nèi)部還為專項管理技術(shù)人員提供編輯模式和只讀模式兩種狀態(tài)。事實上，只有圖層編輯的高自由度得以實現(xiàn)，GIS空間分析系統(tǒng)的有用性方可得以展現(xiàn)，在實際工作過程中該項功能的提出、應(yīng)用及普及將為圖層內(nèi)森林二類管理信息的深層次開發(fā)應(yīng)用提供重要支撐，在勾畫、標(biāo)記、整合、分離等多種編輯手段的使用過程中，專項管理人員的工作效率將得到較大的提升。

2.4 圖層分析功能

圖層分析功能根據(jù)現(xiàn)場數(shù)字信息管理人員的實際林業(yè)工作需要可以繼續(xù)細(xì)分為數(shù)量運算、整合分析及緩沖結(jié)構(gòu)二次運算3種功能。

數(shù)量運算功能中，專項技術(shù)管理人員可以利用現(xiàn)有GIS空間分析系統(tǒng)技術(shù)完成點結(jié)構(gòu)主體對象間的距離測量及區(qū)域森林空間內(nèi)的面積測量。

整合分析功能中，專項技術(shù)管理人員可以參照森林二類資源管理實際工作經(jīng)驗進行相關(guān)性圖層疊加管理，協(xié)同分析存在聯(lián)系性或?qū)φ招缘纳侄愘Y源管理數(shù)據(jù)，并在該操作中所生成的全新圖層內(nèi)借助基礎(chǔ)圖層編輯工作達(dá)成工作中的各類管理需求。

緩沖結(jié)構(gòu)二次運算功能中，專項技術(shù)人員可以利用某一具體圖層中的代表性要素表現(xiàn)于圖層內(nèi)部搭建緩沖區(qū)域，然后重點拆解緩沖區(qū)內(nèi)部的某項關(guān)鍵數(shù)據(jù)規(guī)律，以此解讀目標(biāo)數(shù)據(jù)于緩沖范圍內(nèi)的單一性波動變化方式。

2.5 數(shù)據(jù)獲取功能

GIS空間分析技術(shù)所達(dá)成的數(shù)據(jù)獲取功能的實現(xiàn)所依托的核心技術(shù)依然為系統(tǒng)內(nèi)的地理信息系統(tǒng)內(nèi)核，其在數(shù)據(jù)管理工作中支持技術(shù)管理人員所獲得的信息內(nèi)容包含地勢陡峭程度、地面傾斜方向及目標(biāo)對象主體的高程數(shù)據(jù)等。相較于單純的地理信息系統(tǒng)，GIS空間分析技術(shù)在實際應(yīng)用中還可以將具體數(shù)據(jù)的圖層化表達(dá)及目標(biāo)圖層進行整合化處理，并在計算機系統(tǒng)內(nèi)部以一種可視化的屬性為軟件操作人員按所需調(diào)用與適時參考。

在實際應(yīng)用中，被案例技術(shù)人員所獲取的數(shù)據(jù)信息為高程數(shù)據(jù)，最終圖層所生成的樣地表現(xiàn)為菱形，在系統(tǒng)內(nèi)所實現(xiàn)的全域網(wǎng)格圖層同樣的圖層的整合疊加過程中，樣地范圍內(nèi)的高程數(shù)據(jù)為GIS空間分析系統(tǒng)內(nèi)所提取，并最終以可視數(shù)據(jù)的形式存儲于屬性表內(nèi)為工作人員所調(diào)用。

3 結(jié)語

當(dāng)代信息技術(shù)正以雷霆之勢應(yīng)用于國家各個領(lǐng)域，森林二類資源調(diào)查管理工作項目在現(xiàn)代化建設(shè)中逐漸為信息化建設(shè)提供了技術(shù)應(yīng)用的完善平臺。在該項工作中使用GIS空間分析系統(tǒng)可以達(dá)成多項數(shù)據(jù)管理功能，以保證國家森林資源相關(guān)數(shù)據(jù)的時效性、精準(zhǔn)性與安全性，以此將可持續(xù)發(fā)展理念切實貫徹到我國生態(tài)文明建設(shè)以及現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中。