GIS在林業(yè)監(jiān)測中的應用與前景
時間:2022-12-27 09:12:43
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1引言
隨著現(xiàn)在全球進入數(shù)據(jù)化時代,且在經(jīng)濟一體化和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推動下,地理信息系統(tǒng)(gis)作為一門新興的邊緣學科正在林業(yè)調(diào)查中具有廣泛的應用前景,其對建設“數(shù)據(jù)地球”具有重要的意義。當前,GIS技術創(chuàng)造了大量的社會和經(jīng)濟效益,在林業(yè)日常工作中也發(fā)揮著關鍵的作用。
2GIS概念及功能
地理信息系統(tǒng)屬于高新信息技術領域。從狹義上理解,GIS是一個多功能的計算機軟件系統(tǒng),主要是利用地學模型在統(tǒng)一的地理坐標基礎上對空間數(shù)據(jù)進行分析、對地理環(huán)境及自然環(huán)境信息進行管理的空間信息系統(tǒng),從廣義上理解,是描述地球表面空間分布事物的屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、管理和分析數(shù)據(jù)等地理數(shù)據(jù),并借助計算機硬件和軟件,包括工作站、各類微型計算機、數(shù)字化儀、掃描儀等通過特定的格式檢索、儲存、呈現(xiàn)和整體闡明應用的技術系統(tǒng)。當前主要使用GIS技術預測和預報資源環(huán)境的動態(tài)變化,從而為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國民經(jīng)濟建設及國防軍事等部分進行服務。
3.1林業(yè)有害生物監(jiān)測
林業(yè)有害生物災害嚴重的危害著森林資源,每年對我國造成的直接經(jīng)濟損失和對生態(tài)環(huán)境的破壞都非常巨大。在過去受到傳統(tǒng)的林業(yè)有害生物信息處理技術和手段制約,控制方法較為被動。引入GIS技術以后,地理信息系統(tǒng)提供的平臺將地形圖、林相圖、森林資源調(diào)查、林業(yè)有害生物監(jiān)測記錄等資料以數(shù)字化的形式進行存儲,并和其他相關屬性數(shù)據(jù)相連接,提供了便捷的數(shù)據(jù)查詢和檢索,實現(xiàn)了高效的資源優(yōu)化配置??梢酝ㄟ^GIS遠程實時監(jiān)測,對及時采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,提前進行預防和治理;根據(jù)GIS的空間分析功能,為監(jiān)測者和受害區(qū)域之間選擇最優(yōu)的路徑,使達到過程中遭受的阻礙最?。煌ㄟ^緩沖器分析功能將受蟲災危害的區(qū)域設定為中心點,根據(jù)周圍的寄主植物分布和病蟲生活特性,生成緩沖區(qū)專題圖來分析林業(yè)有害生物發(fā)生趨勢,組織部署防治救災,實現(xiàn)可持續(xù)控災戰(zhàn)略。
3.2森林資源清查和數(shù)據(jù)管理
雖然我國經(jīng)濟在飛速的發(fā)展,但是這種發(fā)展之下造成的大面積開采森林用地,使我國的水土流失和土地荒漠化也日益嚴重。因此,如何保障森林資源在保持均衡狀態(tài)是當務之急,這也是GIS最早應用在林業(yè)的方面,主要是對林業(yè)用地的變化和林地面積的關系進行監(jiān)測。通過GIS的空間分析功能,得到某區(qū)域林地土地變化情況,將信息轉為具體的數(shù)據(jù)保存在計算機中,并配合遙感影像數(shù)據(jù)對地面進行勘測,利用計算機制圖對森林資源進行有效對比,從而可以對該區(qū)域各個山頭的塊地面積、資源變化進行統(tǒng)一和及時的管理。3.3林業(yè)制圖制圖是一項工程量大、技藝性強也要求數(shù)據(jù)精準的工作,特別是常規(guī)繪制以小班為單位的林業(yè)有害生物分布圖時,這是一項非常繁瑣的工作。GIS提供的制圖工具讓這項工作變得簡單,通過建立林業(yè)有害生物基礎地理數(shù)據(jù)庫,可以為病害管理、蟲害管理、鼠害管理、有害植物管理、防治成本管理等提供各類專題圖,對于林業(yè)有害生物監(jiān)測、發(fā)生、防治數(shù)據(jù),都可以在圖上實現(xiàn)可視化操作。
3.4森林景觀監(jiān)測
在森林景觀中使用GIS技術,可以省時間省開銷的描述信息量較大的景觀特征,對景觀進行多層面的分析,且數(shù)據(jù)的補充快速且便利。國內(nèi)許多森林景觀都應用了此技術進行信息化和規(guī)范化的管理。例如:福州國家森林公園的森林景觀即以GIS技術為平臺進行劃分,同時還對景觀的生態(tài)質(zhì)量進行了評價;大興安嶺呼中林場是利用GIS技術,基于林場基本數(shù)據(jù)的基礎上對圖形等資料進行了分析處理,針對用地類型和優(yōu)勢樹種是利用生態(tài)學的原理將其劃分為森林景觀要素類型組,通過選擇多個景觀格局指標,對景觀的結構分布和空間格局特征進行了系統(tǒng)全面的研究。
4GIS林業(yè)監(jiān)測上的應用前景
4.1三維GIS功能
針對未來林業(yè)有害生物監(jiān)測的多元化,可以拓展到GIS的三維空間中進行研究,擴充傳統(tǒng)的監(jiān)測方式。當某地區(qū)受到病蟲侵害之后,使用數(shù)字地形模型、數(shù)字高程模型等基礎資料,并結合遙感圖像、道路、居民分布等信息對該區(qū)域的真實地形進行三維可視化的模擬,并利用GIS的模擬飛行功能,在模擬的三維場景中進行動態(tài)的觀測,為研究人員提供更加真實可靠的參考。
4.2林業(yè)分類功能
可以利用GIS遵循橫向道邊、縱向到底的原則對我國現(xiàn)有的林業(yè)進行分類,從農(nóng)林歸屬地或權限管理部門,到森林里的植被資源種類進行條塊分割、數(shù)據(jù)標識和資源共享。使用GIS的信息系統(tǒng)功能把文字使用數(shù)字的方式進行表述,從而形成科學高效的信息集成體系,能夠客觀、真實、具體的反映現(xiàn)狀,也為之后的研究提供有效的依據(jù)。
4.3林業(yè)安全預警
林業(yè)有害生物災害、森林火災一直都是林業(yè)的最大安全威脅,一直以來都有許多科研投入在這方面當中。隨著GIS信息管理技術的日趨完善和發(fā)展,使用GIS可以對林業(yè)安全防病蟲害、防火系統(tǒng)進行準確、全面、及時的動態(tài)監(jiān)測預警,對森林防災救災進行事前和事中的有效控制,提高林業(yè)的安全管理水平。
5結語
綜上所述,使用GIS技術對林業(yè)進行大數(shù)據(jù)采集和分析,符合當代高效率的管理模式,能夠及時的了解到林業(yè)的現(xiàn)狀并預測其發(fā)展趨勢。因此在今后林業(yè)的發(fā)展在依托政策支持的基礎上,更加需要認識到GIS對于林業(yè)發(fā)展的重要性,加快創(chuàng)新,促進林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者:李茂林 單位:山西省管涔山國有林管理局
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