基于地理信息系統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查技術研究

黃 超

（云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院營林分院，云南 昆明 650021）

現(xiàn)如今，林業(yè)建設與發(fā)展日益受到人們關注，為了有效推動林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就要求相關監(jiān)測部門綜合運用林業(yè)調(diào)查技術，發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的技術優(yōu)勢，針對管轄范圍內(nèi)林業(yè)資源的具體情況展開全面監(jiān)測，并根據(jù)獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，構建完善的林業(yè)生產(chǎn)方案，為林業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展提供有力指導，進而更好地維護生態(tài)環(huán)境平衡。本文以地理信息系統(tǒng)為背景，對林業(yè)調(diào)查技術進行分析與研究，以期為相關研究提供參考。

1.林業(yè)調(diào)查的目的、任務及內(nèi)容

1.1 林業(yè)調(diào)查的目的

林業(yè)生產(chǎn)活動涉及的范圍比較廣泛，在不同的地域環(huán)境下，立地條件往往不同，決定了森林類型存在差異。因此，需要展開全面的調(diào)查工作，獲取林業(yè)建設所需的各種數(shù)據(jù)信息，據(jù)此編制林業(yè)生產(chǎn)方案，為實現(xiàn)林業(yè)節(jié)約經(jīng)營進行指導。扎實開展森林調(diào)查工作，可以獲取大量的一手資料與數(shù)據(jù)，進而掌握森林資源的發(fā)展規(guī)律，為林業(yè)總體規(guī)劃設計工作的開展提供有利依據(jù)，對人力、物力及財力資源進行充分利用，快速推進荒山綠化進程，做好林區(qū)開發(fā)工作。

1.2 林業(yè)調(diào)查的任務

森林調(diào)查工作涉及到的項目眾多，除了森林區(qū)劃、森林資源調(diào)查外，還包括林業(yè)生產(chǎn)條件調(diào)查及各種專業(yè)調(diào)查。其中，最主要的工作是森林資源清查，工作量也是最大的，主要就是對林區(qū)各種土地面積、森林面積、林木生長量、林木蓄積量、林副產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量等進行準確測定。

1.3 林業(yè)調(diào)查內(nèi)容分類

1.3.1 全國森林資源調(diào)查

在眾多的林業(yè)調(diào)查內(nèi)容中，森林資源調(diào)查不僅是最重要的，也是任務量最大的，所以，要開展森林資源清查工作，需要采取一系列的方針政策保證執(zhí)行，比如說編制林業(yè)規(guī)劃、制定林業(yè)生產(chǎn)等政策標準。調(diào)查工作中，應當圍繞林業(yè)用地面積、樹木生長種類及其長勢狀況等開展清查工作，以區(qū)縣或林業(yè)局為基本單位，開展大范圍的森林資源數(shù)據(jù)調(diào)查，大多為短時間的數(shù)據(jù)整理，主要是采取抽樣調(diào)查方式進行展開。與此同時，為保證抽樣調(diào)查的精度，應就林地面積精度出臺一系列的標準規(guī)范，如果是縣級林業(yè)局，對面積精度的要求比較高，不得低于95%；而對于區(qū)級林業(yè)局而言，其面積精度不低于90%；至于省市級林業(yè)局，其面積則不得低于85%，從這里可以看出，必須保證基層數(shù)據(jù)的精準度，才能準確掌握森林資源的消長規(guī)律。一般而言，每五年需要開展一次全國森林資源調(diào)查，對于一些偏遠地區(qū)，考慮到調(diào)查多有不便，可以延長調(diào)查間隔，但間隔期不得超過10年，不得直接對原有數(shù)據(jù)加以修正處理，但如果是尚未開發(fā)過的偏遠林區(qū)，可以對相關數(shù)據(jù)進行修正處理。

1.3.2 林業(yè)規(guī)劃調(diào)查

林業(yè)規(guī)劃調(diào)查工作是林業(yè)局、區(qū)縣內(nèi)的事業(yè)單位以及林場開展的，這些重點與非重點林業(yè)機構開展防護作業(yè)，并進行林區(qū)規(guī)劃調(diào)查。一般而言，林業(yè)規(guī)劃調(diào)查工作需結合當?shù)亓謽I(yè)生長狀況進行，大多間隔五到十年進行一次，主要是調(diào)查獲取林用土地面積及森林蓄積量等信息，了解散生樹木的生長量狀況。不僅如此，通過林業(yè)規(guī)劃調(diào)查工作的開展，能夠了解人工林與自然林的比重情況，掌握園林經(jīng)濟與農(nóng)副業(yè)的生長情況信息，對當?shù)赝恋仡愋瓦M行科學分析，適時作出調(diào)整，控制病蟲害的發(fā)生率，結合當?shù)貙嶋H采取相應的措施，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展提供助推力。

1.3.3 作業(yè)設計調(diào)查

作業(yè)設計調(diào)查指的是在進行生產(chǎn)操作前，由林業(yè)單位主導進行的一系列調(diào)查工作，如造林計劃設計調(diào)查、區(qū)域內(nèi)設計調(diào)查等，實際工作，需要以過去的數(shù)據(jù)為基礎，認真分析當前的工作任務，根據(jù)現(xiàn)階段的作業(yè)規(guī)劃，并把握年度生產(chǎn)計劃，確保林業(yè)生產(chǎn)設計工作落到實處，為項目生產(chǎn)提供有力指導。

2.地理信息系統(tǒng)在林業(yè)調(diào)查中的應用優(yōu)勢

2.1 提高林業(yè)調(diào)查的科學性

通過合理設計，并開發(fā)出一套完善的林業(yè)資源地理信息系統(tǒng)，為林業(yè)調(diào)查工作提供技術支撐，林業(yè)部門可以調(diào)取系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)與信息，大力開展林業(yè)資源調(diào)查工作，更易于把握林業(yè)調(diào)查的主要方向，使得林業(yè)資源調(diào)查效率得到顯著提升，減少室外調(diào)查的工作量，調(diào)查成本自然也就降低了。對于已掌握的地理信息數(shù)據(jù)，通過與現(xiàn)有林業(yè)資源相互結合，能夠實時掌握和監(jiān)測林業(yè)信息。一旦林業(yè)中存在異常情況，可以實現(xiàn)及時調(diào)查，并借助于分析系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)，盡快找到問題的根源所在，并采取相應的處理措施。合理應用地理信息系統(tǒng)，顯著加強了林業(yè)調(diào)查在信息科技上的應用，使得現(xiàn)代科技與林業(yè)工作相互融合，大大提高了林業(yè)調(diào)查的科學性。

2.2 使林業(yè)調(diào)查更加精細

借助于地理信息系統(tǒng)，能夠將地理信息、林業(yè)相關資源進行科學轉化，使之成為空間數(shù)據(jù)，如此一來，就能實現(xiàn)空間資源的有效共享，為全面服務體系的構建創(chuàng)造了有利條件，使得林業(yè)信息調(diào)查效率顯著提升。有了這種服務體系的支持，能夠對各類調(diào)查數(shù)據(jù)進行有效收集與整理，促進了林業(yè)資源的全面共享。對于這種林業(yè)調(diào)查而言，可以對不同系統(tǒng)的林業(yè)信息、地理信息等資源進行整合和共享。將地理信息和林業(yè)信息結合到一起建立的地理信息系統(tǒng)，可以掌握區(qū)域內(nèi)森林植物區(qū)系和植物生態(tài)特征，并對森林結構與成林狀態(tài)的概要進行調(diào)查，并針對因風害或山火引發(fā)后形成的次生林展開調(diào)查；此外，還要分別針對人工林、天然林，開展蓄積量與生長量的調(diào)查工作，并查清不同齡級、不同徑級針葉樹和闊葉樹的蓄水量和生長量。

2.3 保障林業(yè)調(diào)查的規(guī)范一體化

實際調(diào)查工作中，地理信息系統(tǒng)能夠以空間地理信息、林業(yè)資源狀況等為基礎，確立林業(yè)調(diào)查的任務導向，提高調(diào)查的目的性和規(guī)范性，促進林業(yè)地理情況數(shù)據(jù)與服務的共享，實現(xiàn)對地理信息和林業(yè)資源的同步調(diào)查。根據(jù)林業(yè)調(diào)查的任務指引，可以有效整理林業(yè)資源檔案，并予以補充，還要結合調(diào)查任務的調(diào)查目的、調(diào)查時間、人員以及調(diào)查結果等對調(diào)查信息進行分類和整理，也能對不同種類的林業(yè)資源進行檔案的分類化整理，使林業(yè)調(diào)查信息的歸納和整理更加規(guī)范。此外，有了地理信息系統(tǒng)的有力支持，可以全面調(diào)查森林植被類型分布狀況、區(qū)域地理狀況等詳細資料，既能獲取地理信息，也能了解林業(yè)資源信息。

3.基于地理信息系統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查技術

3.1 基于GIS采集林業(yè)數(shù)據(jù)

GIS即地理信息系統(tǒng)，主要是以計算機軟硬件為基礎，對空間數(shù)據(jù)進行采集、存儲、分析的一個綜合信息系統(tǒng)。林業(yè)調(diào)查工作過程中，應加強對地理信息系統(tǒng)的應用，促進二者的相互結合，廣泛的采集森林空間信息，使林業(yè)調(diào)查的手段多樣化，及時對調(diào)查數(shù)據(jù)加以更新。同時，對調(diào)查數(shù)據(jù)進行加工處理，并通過圖文的形式將林業(yè)資源狀況進行充分展示。在數(shù)據(jù)采集過程中，不僅可以使用遙感影像，還可以采用無人機設備，直接將無人機設備連接到地理信息系統(tǒng)上，進行數(shù)據(jù)信息的傳輸。此外，對于無人機拍攝的圖片信息，可以利用相關計算機軟件加以處理，深入分析監(jiān)測區(qū)域地形，實現(xiàn)坐標和數(shù)據(jù)的相互轉化。

3.2 基于GIS搭建林業(yè)數(shù)據(jù)庫

地理信息系統(tǒng)是以空間地理信息數(shù)據(jù)與林業(yè)資源業(yè)務數(shù)據(jù)庫為基礎的，以服務林業(yè)調(diào)查業(yè)務為目的，融入信息服務共享理念，整合各項數(shù)據(jù)信息，促進數(shù)據(jù)資源的共享。比如說，在林業(yè)調(diào)查地理信息系統(tǒng)應用過程中，相關森林資源監(jiān)測部門應架構面向服務的結構，然后以此為基礎建立相關的應用系統(tǒng)，促進林業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)與資源共享，提高信息服務水平，為林業(yè)調(diào)查工作的順利進行提供保障。林業(yè)部門也要加快構建林業(yè)動詞地理信息服務平臺，對基礎空間地理信息數(shù)據(jù)與林業(yè)內(nèi)部空間數(shù)據(jù)進行有機整合。該平臺具備多個數(shù)據(jù)管理接口，能夠與多種數(shù)據(jù)格式相互兼容，為林業(yè)行業(yè)提供及時準確的數(shù)據(jù)服務，促進數(shù)據(jù)共享。另外，還可依托應用程序編程接口進行二次開發(fā)，增加建立林業(yè)調(diào)查業(yè)務模塊功能，使業(yè)務數(shù)據(jù)更具實用性。

3.3 基于 GIS 進行林業(yè)數(shù)據(jù)分析

以GIS系統(tǒng)為基礎，構建林業(yè)調(diào)查的地理信息系統(tǒng)，并通過對林業(yè)數(shù)據(jù)的科學、系統(tǒng)分析，最終才能做出科學的決策。

在實際林業(yè)調(diào)查工作過程中，需要明確森林區(qū)系分布狀況，弄清楚林內(nèi)植物的長勢狀況，圍繞森林的成林狀況展開調(diào)查工作，掌握森林蓄積量與生長量情況。實際調(diào)查工作中，區(qū)域環(huán)境因素不會對調(diào)查結果產(chǎn)生影響，如此一來，結合調(diào)查獲取的數(shù)據(jù)信息，相關專業(yè)人員就能判斷森林的具體情況。比如說，相關人員憑借掌握的地區(qū)環(huán)境信息，就能判斷植物所屬區(qū)系，也能了解森林生態(tài)系統(tǒng)的森林年齡結構、成林結構等信息。同時，有了GIS技術的支撐作用，相關單位可以建立相應的地理模式，認真分析空間數(shù)據(jù)，掌握林業(yè)區(qū)域的環(huán)境狀況，也能及時根據(jù)該區(qū)域的動態(tài)變化情況，工作人員也能更加準確地獲取相關情況，然后對人工播種、新種培育以及改植等任務作出合理安排，同時，還要針對珍稀樹種采取必要的保護措施，使林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)保持平衡，并實現(xiàn)健康發(fā)展，為林業(yè)建設事業(yè)發(fā)展奠定基礎。

4.地理信息系統(tǒng)應用于林業(yè)調(diào)查時的技術要點

4.1 做好遙感監(jiān)測

對于地理信息系統(tǒng)而言，可以替代人力開展現(xiàn)場調(diào)查工作，主要是由于它應用了遙感技術，大大提高了系統(tǒng)的自動化、智能化水平。有了遙感技術的支持，地理信息系統(tǒng)可以做到實時感應，及時更新數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)自動化制圖，并識別地理空間圖像等。以計算機技術為依托，地理信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)對林業(yè)資源的遙感與監(jiān)測，對林業(yè)環(huán)境、資源狀況進行整合，并做出進一步的規(guī)劃與管理。通過遙感技術，大大增強了地理信息系統(tǒng)的監(jiān)測功能，監(jiān)測效率也有了明顯提升。所以，在林業(yè)調(diào)查工作過程中，相關技術人員可以結合實際需求，加強對遙感功能的應用，比如說，通過地理信息系統(tǒng)的遙感功能，對林地的變化、增減進行有效監(jiān)測，將某地林業(yè)空間布局進行充分展示，實時掌握林業(yè)資源空間分布規(guī)律。

4.2 加強數(shù)據(jù)維護

在林業(yè)調(diào)查工作中，加強對地理信息系統(tǒng)的應用，能夠對林業(yè)資源及相關數(shù)據(jù)進行清理與收集分析，可以獲取更為全面的林業(yè)資源數(shù)據(jù)。對技術人員而言，應充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢，對數(shù)據(jù)進行科學處理與維護，主要包括數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)收集等工作?，F(xiàn)如今，地理信息系統(tǒng)更加先進，能夠將圖示或表格轉變成數(shù)字信息表，對于轉化后的信息，技術人員應當儲存好，并做好集中管理和維護工作，為后期開展林業(yè)規(guī)劃工作奠定基礎。借助于地理信息系統(tǒng)，可以集中展示全國林地資源狀況，既可以是文字闡述性介紹，也可以是數(shù)據(jù)表格展示，還可以是圓餅圖示介紹，而要確保人們看到這些內(nèi)容，就需要數(shù)據(jù)維護工作落實到位，一旦有了可靠的數(shù)據(jù)存儲，才能保證隨時運用地理信息系統(tǒng)獲取更加全面的信息。

4.3 提高數(shù)據(jù)處理效率

林業(yè)調(diào)查對技術的要求比較高，且具有耗工耗時的特點。所以，在地理信息系統(tǒng)應用過程中，相關技術人員應發(fā)揮GIS系統(tǒng)自動化的特點，在保證數(shù)據(jù)準確的前提下，應使用GIS的強大分析工具，在節(jié)約人力、物力的基礎上，提高數(shù)據(jù)處理分析的效率。對于地理信息系統(tǒng)而言，其優(yōu)勢還表現(xiàn)在能夠利用所測數(shù)據(jù)進行立體分析。比如說，要對林地資源特點進行分析，可以根據(jù)林地地勢、土壤、地質(zhì)及其他自然條件進行分類分析，也可以同其他林業(yè)資源特點相互關聯(lián)或融合。如此一來，獲得的調(diào)查數(shù)據(jù)圖不僅內(nèi)容連貫，信息也更加可靠，而且富有靈活性，能夠使林業(yè)調(diào)查工作更加簡化。

4.4 保證決策科學

地理信息系統(tǒng)有著強大完善的功能，相關設備集數(shù)據(jù)存儲和信息分析等功能于一身。所以，在林業(yè)調(diào)查分析決策過程中，工作人員可以加強對地理信息系統(tǒng)的應用，做好數(shù)據(jù)分析和決策工作，這樣，人員就可以將更多的精力投入到收集森林資源空間信息及具體數(shù)據(jù)中，進而對工作執(zhí)行策略進行優(yōu)化，充分發(fā)揮系統(tǒng)的長處。為確保地理信息系統(tǒng)提供真實科學的庫存數(shù)據(jù)，林業(yè)技術人員應當落實好資源空間信息、具體數(shù)據(jù)的收集工作。隨著技術的不斷更新?lián)Q代，地理信息系統(tǒng)也更加智能化，功能也進一步強大，為了能夠更好地應用地理信息系統(tǒng)，服務于林業(yè)決策，還要不斷提高系統(tǒng)使用人員的綜合素養(yǎng)。

5.結束語

總之，在林業(yè)發(fā)展過程中，地理信息系統(tǒng)發(fā)揮著不可或缺的作用，無論是林業(yè)資源信息管理與監(jiān)測、林業(yè)經(jīng)營與規(guī)劃，還是森林資源清查、專題圖繪制、森林病蟲害防治中，地理信息系統(tǒng)都有廣泛應用，使得森林資源信息更加及時準確。因此，對于林業(yè)資源監(jiān)測部門而言，必須充分認識到基于地理信息系統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查技術優(yōu)勢，準確把握林業(yè)調(diào)查技術要點，圍繞林業(yè)資源生產(chǎn)與發(fā)展狀況展開監(jiān)測，了解林業(yè)發(fā)展實際狀況，針對其中存在的問題進行嚴格管控，提高林業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率。同時，在運用林業(yè)調(diào)查技術的過程中，結合林業(yè)資源的特點，對地理信息系統(tǒng)的功能與作用進行進一步分析，合理加以運用，使地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢得以全面發(fā)揮，從而使林業(yè)信息化發(fā)展進程得以加快。