非木材森林资源监测管理预警系统架构设计

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1、非木材森林资源监测管理预警系统架构设计非木材森林资源监测管理预警系统架构设计　　非木材林产品是指从森林中能够经常获得的除木材之外的其他可再生的生物资源[1-3]，包括植物、动物、微生物资源等。具有可再生性、生产周期短等特点，对人类的日常生活有很大的帮助。非木材林业资源既包括非木材产品，还包括森林景观等旅游资源等[4-5]。非木材森林资源监测的目的主要是通过科学的手段，方便建立资源调查基础数据库，为国家林业政策的不断完善和改进提供必要的科学依据；其次，定期或不定期、定点或不定点的监测工作，也是一种必要监督过程，可为国家稳定非木材森林资源市场供求提供依据。刘学林、刘宁、

2、淮虎银等[6-8]人对森林资源调查方法等进行研究，为掌握非木材森林资源数量及本文由.L.收集整理变化提供了途径，有利于非木材森林资源研究的深化和拓展[9-10]。　　1系统需求分析　　1.1系统目标　　开发一套非木材森林资源监测与预警系统，系统包括非木材森林资源数据库建立，产量、质量等的相关监测指标和预警指标、预警模型、监测数据的输入、存储、显示、查询、分析，以及发布预警信号和提供辅助决策等功能，最终实现非木材森林资源可持续利用的目的。　　1.2运行环境　　1.2.1硬件环境。Pentium41.4GHz或更高处理器的IBMPC或兼容机，至少256M内存，至少剩余5

3、00M以上硬盘空间，Microsoft兼容鼠标，1024768或更高分辨率的监视器，1个光驱。打印机：可选。　　1.2.2软件环境。O）进行集成二次开发。系统中将空间数据与属性数据结合起来管理，PB实现应用界面设计、属性数据库维护等除GIS功能外的其他功能；MO作为组件嵌入PB中实现GIS相关功能，如图层显示、放大、缩小、漫游等。PB与MO通过进行通讯，建立空间数据与属性数据之间的关联，实现系统的各个功能模块。　　2.3系统数据库建立　　系统数据库分为空间数据库和非空间数据库。空间数据包括矢量数据库和栅格数据库；非空间数据包括属性数据、统计分析后获得的数据、其他文档

4、数据、元数据。根据系统建设的需要和数据规范化和标准化的要求，将所收集的图形资料通过数字化、投影变换和坐标变换、校正处理，使它们统一到高斯-克里格投影中。属性数据是与非木材森林资源紧密相关的非空间数据；统计分析数据是指对预警指标的统计分析，并将其存储于数据库中，以进一步分析，为决策提供服务；元数据记录数据来源、精度、投影方式等，是用于对数据的说明，元数据的建立使数据共享成为可能。空间数据以多个Shape文件的形式存储，内部属性数据库以对应的DBF文件的形式存储，系统采用Sybase公司的关系型数据库ASA7.0（AdaptiveServerAnywhere）来管理外部

5、属性数据，外部属性数据库以数据库的形式存储，并通过共同的字段值与空间数据内部属性表相关联。非木材森林资源属性数据库的建立，可以帮助决策者和政府部门摸清全国非木材森林资源的具体分布区域，不同类型非木材森林资源的相关产量情况，包括数量、起源、分布、可及度及今后的变化趋势等；评估其资源优势与生产利用情况；对非木材森林资源利用产生的社会、经济和文化的作用与影响作出评估，对非木材森林资源的发展方向、目标与前景进行分析。非木材森林资源监测与预警系统包含的主要数据表及其用途见表1。　　2.4预警功能实现　　通过分析非木材森林资源采集、利用、流通、贸易、政策、发展等方面的影响因子确

6、定预警指标体系；通过参考历史数据、国际通用标准和专家意见，确定安全阈值，划分风险预警界限；通过回溯警情判定的过程，找出引起警情的警源，并据此提出解决方案供用户选择[10-12]。　　2.4.1预警指标设计。预警指标设计包括指标体系的输入、编辑、删除及赋予权重等功能。预警指标体系是预警系统的基础，根据指标体系，才能确定需要收集哪些信息。构建指标体系必须遵循指标入选原则和指标体系的设计准则，入选原则包括指标含义的重要性、指标反映目标变动的可靠灵敏性、指标与目标变量的协调性、指标刻画目标变动的代表性、指标的超前性、指标数据收集的及时性等。　　指标体系构建一般按照以下4个步

7、骤进行：理论准备、指标体系初选、指标体系测验及指标体系应用，具体流程见图2。　　2.4.2预警模型维护。预警模型维护包括模型的输入、编辑、删除及预警临界值的确定、预警区间的划分等功能。预警方法是预警系统的核心成分，指导着预警指标选择、构成及预警模型的创建，不同的预警方法衍生出不同的预警指标体系和预警模型。　　系统采用统计预警和回归预警2种预警方法。统计预警方式是对警兆与警情的相关关系进行统计处理，然后根据警兆的警级预测警情的警度。具体过程是：首先对警兆和警情进行时差分析，确定其先导长度，相关程度，然后依据警兆变动情况，运用区间分析确定警兆的警级，结合警兆的重要性