基于.时态gis的森林资源数据更新管理系统的研制

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1、万方数据1绪论1．1引言森林是地球生物圈的主体和最大的陆地生态系统，它蕴含着巨大的经济效益、社会效益和生态效益，不仅为人类的生存和发展提供物资能源，同时在维持生态平衡中发挥着非常重要的作用。我国国土辽阔，森林资源较少、覆盖率低、地区差异性很大，全国绝大部分森林资源集中分布在中国东北、西南等边远山区和台湾山地及东南丘陵地区。据全国第七次森林资源调查统计，我国森林面积1．95亿公顷，森林蓄积137．21亿立方米，森林覆盖率达到20．36％，森林面积居世界第五，森林蓄积居世界第六，人工林保存面积0．62公顷，居世界第一⋯；建国初期，由于人们对森林的过量采伐，加上自然灾害和

2、森林经营管理不善，造成我国森林蓄积总量锐减，森林资源质量下降和生态功能严重退化，引发了许多生态环境问题和经济问题。而在近十多年来，国家提倡可持续发展和生态文明建设，加强了对森林资源科学、合理、有效的管理和保护，促使我国森林资源呈现森林面积、森林蓄积、森林覆盖率“三增长”；天然林、人工林面积和蓄积增长明显；森林质量、结构稳步提高，我国森林资源进入了快速发展时期⋯。在这一重要时期，持续改善生态环境，促进人与自然和谐发展，提高我国森林资源更新管理水平对建设生态文明和森林资源可持续发展有重要的意义。地理信息系统(GeographicInformationSystem，简称G

3、IS)是在计算机硬件、软件系统的支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统乜1。六十年代中期，地理信息系统作为一种解决地理问题的新技术开始发展，应用范围比较局限，仅限于某些专业Ⅲ。但是随着社会进程的加速，计算机科学技术的飞速提升，GIS已经由单一的地学研究扩大到地质勘探、卫星遥感、军事地形、自然资源管理、生态环境管理与模拟、区域规划、应急响应、社会信息服务等相关领域H矧。在准确记录自然景观和地表形态的基础上，反映该地理要素的现势性和变化特征是地理信息数据库的基本功能。基础地理信息动态库能够

4、使我们比较容易的获得地表状况(包括空间数据和属性数据)在不同时间的变化情况，从而对地形地貌的历史状况、变化范围、变化速度、变化规律等进行定量计算和定性分析。GIS技术强大的空间分析功能和稳定的数据管理技术越来越多的被用在森林可持续经营、制定决策分析、林火管理、病虫害防治等领域。在森林资源资源管理方面，时态GIS技术通常被用来记录森林资源的变化情况，用于制定科学的管理方案，为林业管理决策提供有效的依据，在森林资源管理中发挥着重要的作用。森林资源管理是林业发展的基础，是实现林业可持续发展和建设生态文明的关键。目前我国对森林资源的管理大多处于静态方式，既不能及时更新变更的

5、数据，对历史数据和变化过程管理和利用也不充分。我国森林资源的管理是以小班为基本单位，建立森万方数据东北林业大学硕士毕业论文林资源小班档案，利用森林资源调查结果更新修正森林资源小班档案实现的。对森林资源的更新主要是通过修改更新林相图实现的，而传统的林相图是存在于静态图纸中，依赖手工绘制，国家二类森林资源调查的周期是十年，更新林相图工作繁琐、数据量巨大、工作成本高，而且难以保存历史数据和变化的过程。森林资源更新的过程中会产生大量的历史数据，和现状数据相比，历史数据的使用频率小的多，往往会被人们忽略，然而历史数据是研究森林资源变迁的基础，是预测预报和决策分析的重要依据。因

6、此建立能合理保存、管理和利用历史数据的森林资源管理系统是非常必要的，对科学经营、管理、发展森林资源有举足轻重的意义。1．2国内外研究现状及趋势1．2．1国外研究现状由于信息技术(InformationTechnologies，简称IT)的不断发展，管理信息系统将基本数据处理、信息分析和决策支持等功能融合，从而实现了拥有基层数据处理、中层管理控制和高层决策支持的综合系统，促使国外林业管理进入了系统阶段嘲。美国在二十世纪五十年代率先将计算机引入林业，最初是作为一种科学计算工具，经过60多年的迅猛发展，成为信息管理和综合决策系统的载体，促使森林资源管理技术和研究手段发生了

7、很大的变化口1。二十世纪七十年代，一些发达国家在森林资源管理中广泛的运用GIS技术，比如在病虫害管理、林火管理和森林生态景观分析等方面都大量的运用GIS技术睛】。八十年代初，美国开始对拥有计算机的区、卅l、县的各个林业监测站建立起全国性的网络，其中的部分县(营林局)建立了支持GIS的森林资源数据库管理系统玛3。二十世纪九十年代，美国爱得华州PATLATCH公司研制了基于GIS的森林经营系统，该系统能够实时提供地上的林木信息、采伐状况、产权变化及显示林业立体专题图∽¨-1¨31。在森林资源管理与规划方面，加拿大林业部建立了森林资源数据库系统CFRDS，存贮森林蓄积