淺談ARCGIS在林業(yè)上的應(yīng)用

王福星 ，張 欣 ，張 巖

（1.河北省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，河北 石家莊 050051；2.交通運(yùn)輸通信信息工程質(zhì)量檢測中心，北京 100011）

淺談ARCGIS在林業(yè)上的應(yīng)用

王福星1，張 欣2，張 巖1

（1.河北省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，河北 石家莊 050051；2.交通運(yùn)輸通信信息工程質(zhì)量檢測中心，北京 100011）

該文簡述了ARCGIS軟件在林業(yè)管理中各領(lǐng)域上的應(yīng)用，ARCGIS為林業(yè)管理部門提供了強(qiáng)有力的輔助分析及決策工具，為林業(yè)資源管理者實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供了有效保障。

ARCGIS；地理信息系統(tǒng)；管理

ARCGIS軟件是森林資源管理的重要工具，地理信息系統(tǒng)解決方案正是目前各級(jí)森林資源管理部門、野生動(dòng)物管理部門、自然資源管理部門用于滿足各種需要的專業(yè)工具，將以前不能完成的各種功能，通過ARCGIS進(jìn)行模擬和分析，從而制定長期的發(fā)展計(jì)劃和策略。

ARCGIS在林業(yè)管理中可以應(yīng)用到下列領(lǐng)域：生態(tài)系統(tǒng)管理和環(huán)境—執(zhí)行協(xié)調(diào)管理；森林火災(zāi)預(yù)測和監(jiān)控；森林規(guī)劃；造林規(guī)劃；森林道路規(guī)劃；病蟲害防治；城市森林（綠化帶）管理。

1 生態(tài)系統(tǒng)管理

生態(tài)系統(tǒng)管理就是將地區(qū)的區(qū)域生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素及其相互聯(lián)系和影響，通過必要的決策和分析進(jìn)行自然資源管理的過程。ARCGIS軟件通過評估各種因素和建立模型，綜合分析，使這種管理成為可能。

ARCGIS技術(shù)提供了很多必須的描述、分析工具和系統(tǒng)模型，模擬生態(tài)過程，完成各種功能。ARCGIS通過評估各種因素和建立分析模型，綜合分析，幫助管理者制定短期和長期的規(guī)劃方案。制定方案的基礎(chǔ)是森林資源管理信息系統(tǒng)的建立。

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立。基礎(chǔ)地圖矢量、柵格數(shù)據(jù)的整理和空間數(shù)據(jù)庫的建立、屬性數(shù)據(jù)庫的建立。

（2）森林資源分析和評價(jià)。林業(yè)土地利用變化監(jiān)測，地理空間分布，森林資源動(dòng)態(tài)管理，林權(quán)管理。

（3）森林經(jīng)營。采伐，封山育林，造林規(guī)劃，速生豐產(chǎn)林，撫育間伐。

（4）森林結(jié)構(gòu)調(diào)整。根據(jù)森林資源可持續(xù)發(fā)展的需要利用地形地貌、立地條件進(jìn)行齡組結(jié)構(gòu)調(diào)整。

2 環(huán)境一致性研究

大多數(shù)自然資源管理部門目前正在通過一系列的法律和規(guī)范來管理侵占土地的現(xiàn)象，在進(jìn)行處理之前，必須選擇有效的工具，科學(xué)地調(diào)查和分析這些活動(dòng)。

ARCGIS技術(shù)可以幫助用戶進(jìn)行復(fù)雜的多層數(shù)據(jù)比較、定位和詳細(xì)描述獨(dú)特現(xiàn)象，通過專業(yè)模型預(yù)測將來的狀況。通過ARCGIS，建立分析和模擬模型，產(chǎn)生一系列的其他文檔所不能代替的各種地圖，ARCGIS還可以通過發(fā)布各種有價(jià)值的地圖、數(shù)字化的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)瀏覽加強(qiáng)公眾的參與。

3 森林火災(zāi)預(yù)測和監(jiān)控

要想進(jìn)行長期的森林火災(zāi)監(jiān)測管理，采取有效的預(yù)防策略，至關(guān)重要的事情是分析清楚林火的方向、速度、強(qiáng)度、燃燒源以及燃燒區(qū)域，監(jiān)測大火產(chǎn)生的煙霧方向也非常重要。

基于ARCGIS提供的三維技術(shù)在森林防火中的具體應(yīng)用，給予了三維森林防火的一個(gè)解決方案，問題的關(guān)鍵是森林防火地理信息系統(tǒng)的建立。

（1）數(shù)據(jù)庫的建立?？梢酝ㄟ^不同的方法將森林防火有關(guān)的數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)中，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。主要包括地圖數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫和方法庫。

（2）數(shù)據(jù)的檢索和輸出。利用ARCGIS可以隨時(shí)輸出各種專題圖和有關(guān)表格，還可以用仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)的方式將信息直觀的提供給決策者。

（3）數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)管理。對地圖數(shù)據(jù)的編輯更新，隨時(shí)都可以利用ARCGIS管理起來。

4 森林規(guī)劃

森林規(guī)劃首先需要對各種影響條件進(jìn)行預(yù)測分析，尤其是對長期持續(xù)的森林產(chǎn)量和野生動(dòng)植物的數(shù)量進(jìn)行長遠(yuǎn)的分析。

ARCGIS可以對上述情況進(jìn)行充分預(yù)測，將森林的地理空間數(shù)據(jù)和詳細(xì)的屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)，將預(yù)測模型集成到ARCGIS中。通過對各種模型和空間數(shù)據(jù)的分析，森林管理者將時(shí)間和空間維的信息融入到規(guī)劃過程中，這些模型可以得到5、10、20a甚至100a的預(yù)測結(jié)果和專題圖供參考。

5 造林規(guī)劃

ARCGIS可通過分析提供森林立地類型圖表、宜林地?cái)?shù)據(jù)圖表、適生優(yōu)勢樹種和林種資料，運(yùn)用坡位、坡面分析，按坡度、坡向劃分的地貌類型結(jié)合立地類型選擇造林樹種和規(guī)劃樹種。

ARCGIS技術(shù)為造林規(guī)劃提供了必要的分析工具、管理造林活動(dòng)、監(jiān)測造林結(jié)果。無論針對小生態(tài)環(huán)境還是大型系統(tǒng)，ARCGIS軟件平臺(tái)都能夠幫助用戶追蹤細(xì)節(jié)信息，豐富的分析工具能夠幫助用戶更好地分析環(huán)境過程、監(jiān)測各種活動(dòng)的影響。

6 森林道路規(guī)劃

ARCGIS應(yīng)用平臺(tái)工具幫助森林規(guī)劃人員利用現(xiàn)存的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)地通達(dá)時(shí)間和路徑。ARCGIS將森林道路和樹種組成、交易量等綜合分析，可以得到道路網(wǎng)涉及對樹木運(yùn)輸費(fèi)用的影像結(jié)果。其他方面大的森林道路規(guī)劃應(yīng)用包括：地形和坡度穩(wěn)定性分析；挖填方評估；可視度和通視性分析；道路等級(jí)計(jì)算；通路研究；環(huán)境影響評價(jià)；測繪數(shù)據(jù)集成；成本流動(dòng)分析。

7 病蟲害監(jiān)測

ARCGIS技術(shù)在病蟲害監(jiān)測中發(fā)揮著巨大的作用，從對病蟲害發(fā)作的跟蹤到預(yù)防措施的建立，GIS技術(shù)無所不在。ARCGIS軟件可以監(jiān)測諸如各種蛾、森林松樹甲蟲、小蛀蟲等害蟲，對這些情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測、利用各種分析工具進(jìn)行趨勢分析、發(fā)作時(shí)間預(yù)測，從而得出各種預(yù)防措施。

8 城市森林研究

樹木是城市綠化的重要因素，城市綠化創(chuàng)造了環(huán)境、美學(xué)和經(jīng)濟(jì)效益。通過在居住區(qū)和貿(mào)易區(qū)種植樹木可以減少加熱和制冷的耗費(fèi)，樹木形成城市的防護(hù)林，減少汽車和人類活動(dòng)的污染，降低暴風(fēng)雨造成的水土流失，給城市帶來巨大的效益和價(jià)值。

ARCGIS軟件解決方案幫助管理城市森林資源，包括建立樹木健康情況和多樣性的詳細(xì)分類目，樹木的總量、種類，生存條件的查詢和分析，只有知道這些，才可以更有效地對城市綠化帶進(jìn)行管理。

利用GIS技術(shù)，可以使城市林業(yè)管理部門實(shí)時(shí)輸入、更新、維護(hù)樹木信息，分析病蟲害趨勢，定位潛在的危險(xiǎn)區(qū)域。將街道、行政邊界、河流等GIS數(shù)據(jù)層和森林?jǐn)?shù)據(jù)、綠化數(shù)據(jù)相疊加，可以制定今后的綠化規(guī)劃，管理現(xiàn)有資源，加強(qiáng)公眾對城市綠化的參與。

總之，ARCGIS技術(shù)為林業(yè)管理部門提供了強(qiáng)有力的輔助分析及決策工具，為林業(yè)資源管理者實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供了有效保障，是數(shù)字林業(yè)，實(shí)現(xiàn)六大工程信息化過程中不可缺少的信息技術(shù)和管理工具。

P208

A

1002-3356（2011）05-0073-02

2011-07-30