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关于 GIS 技术在林业资源调查中的实践应用

刘双玲
  
天韵媒体号
2025年157期
湖南省农林工业勘察设计研究院有限公司 湖南长沙  410007

摘要:林业资源调查是生态保护与林业可持续发展的基础性工作,传统调查方法在效率、精度及数据管理方面存在明显局限。地理信息系统(GIS)作为空间信息处理核心技术,其在林业资源调查中的应用为解决上述问题提供了有效路径。本文围绕 GIS 技术在林业资源调查中的实践应用展开研究,先梳理 GIS 技术核心理论与林业资源调查基础,构建适配调查工作的 GIS 技术应用框架,再深入分析技术在数据采集、处理管理、分析及成果呈现等关键环节的应用方式。研究表明,GIS 技术能显著提升调查效率与数据精度,强化数据分析深度,优化资源管理决策。最后总结技术应用优势,指出当前存在的技术推广、数据共享、人才储备等问题,并提出针对性优化建议,为 GIS 技术在林业资源调查中的深度应用提供实践参考。

关键词:GIS 技术;林业资源调查;空间数据处理;资源管理;实践应用

一、GIS 技术相关理论与林业资源调查基础

1.1 GIS 技术核心理论与功能

GIS 技术即地理信息系统技术,是在计算机软硬件支持下,对地球表层空间地理分布数据进行采集、储存、分析和展示的技术系统。其核心理论有地理空间信息论、空间数据模型理论及空间分析理论,为功能实现提供支撑。

GIS 技术核心功能体现在四方面:空间数据采集与编辑可精准采集和标准化编辑多源数据;数据存储与管理通过空间数据库技术,实现数据一体化存储与高效管理;空间查询与分析是核心优势,有多种分析方法,可深度挖掘地理空间关系;数据可视化与输出能将结果以专题地图等形式呈现,为决策提供数据支撑。

1.2 林业资源调查核心内容与技术要求

林业资源调查核心内容围绕森林资源及林地信息,包括资源种类、数量、质量、分布,树木生长状况及变化趋势,还有林地类型等基础信息,构成基础数据体系,为资源管理提供依据。

林业资源调查对技术方法有要求:精度要满足资源评估与管理需求,控制数据误差;时效性要及时反映资源动态变化;完整性要全面覆盖资源信息;规范性要符合行业标准,保障数据共享复用。这些要求为技术方法选择提供导向。

1.3 GIS 技术与林业资源调查的适配性分析

从技术特性与调查需求匹配看,GIS 技术与林业资源调查高度适配。林业资源调查需精准获取资源空间分布及动态变化信息,GIS 技术的空间数据处理能力契合此需求,可同步采集与关联管理资源空间位置与属性信息。

在多源数据管理上,林业资源调查涉及多种数据,GIS 技术的数据整合与管理功能可统一处理和管理不同数据,解决传统调查数据分散问题。在数据深度分析方面,GIS 技术的空间分析功能可挖掘资源分布与多种因素的关联,为资源评估和预测提供支撑,提升调查成果应用价值。这种适配性为 GIS 技术在林业资源调查中的应用提供了依据。

二、GIS 技术在林业资源调查中的应用框架构建

2.1 应用框架构建原则

为确保 GIS 技术在林业资源调查中高效落地应用,应用框架构建需遵循四项核心原则:实用性原则要求框架紧密贴合调查工作实际流程与需求,避免技术与业务脱节,确保框架可操作、可落地;系统性原则要求框架涵盖调查工作全流程,实现从数据采集到成果应用各环节的有效衔接,形成完整技术应用链条;扩展性原则要求框架预留技术升级与功能拓展空间,能适应未来新技术融合及调查需求变化;精准性原则要求框架设计以提升调查数据精度为核心目标,通过技术流程优化保障数据质量。

2.2 应用框架核心组成部分

基于上述原则,构建 GIS 技术在林业资源调查中的应用框架,该框架由数据层、技术层、应用层及管理层四层构成,各层既相互独立又协同配合。数据层作为框架基础,主要负责林业资源调查相关多源数据的采集、汇聚与预处理,包括野外调查数据、遥感影像数据、基础地理数据等,通过数据清洗、标准化处理等流程,为后续工作提供高质量数据支撑。

技术层是框架核心支撑,以 GIS 技术为核心,整合遥感技术、全球定位技术等辅助技术,为调查工作提供数据处理、空间分析、可视化等全方位技术服务。应用层是框架价值体现,聚焦林业资源调查具体业务场景,实现技术与业务的深度融合,涵盖数据采集、处理管理、分析及成果呈现等关键应用环节。管理层是框架保障,负责调查过程中的质量控制、数据安全管理及成果归档管理,通过建立标准化管理流程,确保技术应用规范有序。

2.3 应用框架运行流程

应用框架运行遵循“准备—实施—分析—应用”的闭环流程。调查前准备阶段,需明确调查区域范围,开展数据需求分析,结合调查目标制定详细技术方案,同时完成基础数据收集与预处理及设备调试等工作。调查实施阶段,通过 GIS 终端设备结合全球定位技术实现野外调查点位精准定位与数据实时采集,同步完成数据初步整理与校验;随后通过 GIS 技术对采集数据进行清洗、整合与标准化处理,构建林业资源空间数据库实现数据规范存储。

数据分析阶段,运用 GIS 空间分析功能对数据库 的数据进行深度分析,挖掘资源分布规律、动态变化趋势及各类影响因素关联关系。成果应用阶段, 可视化功能将分析结果以专题地图、统计报告等形式呈现,形成调查成果;同时构建基于 GIS 技术的资 理平台,实现调查成果的共享与高效利用,为林业资源动态管理、规划编制等工作提供数据支撑,最终完成从数据采集到成果应用的闭环管理。

三、GIS 技术在林业资源调查关键环节的实践应用

3.1 数据采集环节的应用

数据采集是林业资源调查的基础环节,其质量直接影响后续工作成效。GIS技术与全球定位技术的融合应用,实现了调查点位的精准定位,通过GIS 终端设备接收全球定位信号,可将调查点位坐标误差控制在米级范围内,确保调查样本空间位置准确性,为资源空间分布分析提供精准坐标数据。

在野外数据采集过程中,GIS 终端设备的野外数据采集功能改变了传统纸质记录模式,调查人员可现场录入资源属性信息,实现属性信息与空间位置信息的实时关联存储,有效避免传统纸质记录后二次录入导致的数据误差与效率低下问题。此外,GIS 技术在遥感数据整合方面的应用,通过对高分辨率遥感影像的解译与处理,可快速提取调查区域内森林植被类型、分布范围等宏观信息,为野外精准调查提供导向,实现宏观覆盖与微观精准调查的有机结合,提升数据采集整体效率与质量。

3.2 数据处理与管理环节的应用

数据处理与管理环节是提升调查数据质量、保障数据可用性的关键。在数据处理方面,GIS 技术的数据编辑功能可对采集数据进行全面清洗与修正,剔除重复数据、异常数据,修正数据录入误差;其空间数据转换功能可实现不同格式数据的统一转换,解决传统调查中不同来源数据格式不兼容问题,实现多源数据的有效整合,提升数据兼容性与完整性。

数据管理方面,基于 GIS 技术构建的林业资源空间数据库,实现了对空间数据与属性数据的一体化管理。通过建立空间索引与属性关联关系,可实现数据的快速查询与检索,例如输入林地权属信息即可快速定位对应林地空间位置及相关资源信息;数据库的动态更新功能可及时录入资源变化数据,保障数据时效性;同时,数据库的权限管理功能可规范数据访问与操作,保障数据安全。这种一体化管理模式有效解决了传统数据管理中空间信息与属性信息分离、查询效率低、更新困难等问题。

3.3 数据分析环节的应用

数据分析环节是挖掘调查数据价值、为管理决策提供支撑的核心环节,GIS 技术的空间分析功能在此环节发挥关键作用。运用叠加分析功能,可将地形数据、植被类型数据、林地权属数据等不同主题的空间数据进行叠加运算,清晰呈现各数据层之间的空间关联关系,为林地立地条件评价、植被分布规律分析等提供精准数据支撑。

缓冲区分析功能在生态保护与灾害防控相关调查中应用广泛,通过对河流两岸、公路沿线等特定区域设置缓冲区,分析缓冲区内林业资源分布状况,为生态保护红线划定、林业病虫害传播范围预测等提供科学依据。网络分析功能可结合调查区域地形地貌与交通条件,优化野外调查路线规划,有效缩短调查行程,提升调查工作效率。空间统计分析功能则可对调查数据进行量化分析,精准测算森林资源数量、密度等指标,分析资源动态变化趋势,为资源评估与规划编制提供数据支持。

3.4 成果呈现与应用环节的应用

成果呈现与应用环节是实现调查价 的最终环节。在成果呈现方面,GIS 技术的数据可视化功能突破了传统文字报告的局限,可将调查数 、统计图表等多种形式。专题地图可直观展示林业资源空间分布状况, 间关系,统计图表可清晰反映资源数量、结构等量化信息,这些多样化呈现形式提升了调查成果的可读性与说服力,便于决策人员快速掌握核心信息。

在成果应用方面,基于 GIS 技术构建的林业资源管理信息系统,实现了调查成果的高效共享与深度应用。系统可整合历次调查数据,通过数据对比分析实现对林业资源动态变化的实时监测;借助系统的规划编制模块,可基于调查数据快速生成林业发展规划方案;同时,系统的预警功能可结合数据分析结果,对林业病虫害、森林火灾等风险进行提前预警,为应急处置提供支撑。通过这一系统,调查成果有效转化为管理决策依据,显著提升林业资源管理的精细化与科学化水平。

四、GIS 技术在林业资源调查中应用的优势与优化建议

4.1 应用优势分析

GIS 技术在林业资源调查中的应用,相比传统调查方法展现出显著优势。在调查效率提升方面,技术实现了数据采集、处理、分析全流程的自动化与智能化,野外数据实时录入与自动处理减少了人工干预环节,空间分析功能替代了传统繁琐的人工计算,大幅缩短调查周期,提升整体工作效率。

数据精度保障方面,GIS 与全球定位技术的融合应用实现调查点位精准定位,减少空间位置误差;数据自动化处理避免人工记录与录入过程中的人为误差;多源数据整合提升数据完整性与一致性,全方位保障调查数据准确性与可靠性。数据分析深度方面,GIS 技术的空间分析功能实现对资源空间关系与动态变化的深度挖掘,突破传统调查中仅能进行简单量化分析的局限,提升数据分析深度与广度。在管理应用效能方面,空间数据库与管理信息系统实现调查成果规范化管理与高效共享,推动调查成果向管理决策快速转化,提升林业资源管理整体效能。

4.2 应用中存在的问题

尽管 GIS 技术在林业资源调查中应用成效显著,但当前应用过程中仍存在一些问题。技术推广层面,部分基层调查单位受资金与技术条件限制,GIS 技术应用水平有待提升,工作人员对复杂空间分析功能运用不够熟练,同时技术设备更新滞后,部分老旧设备难以满足高精度调查需求,制约技术优势充分发挥。

数据管理层面,不同地区 存在明显数据壁垒,导致跨区域、跨部门数据整合困难; 差不齐,难以有效融入现有数据体系,影响数据整体利用价 GIS 技术操作能力的复合型人才短缺,现有工作人员要么业 业业务了解不深,制约技术与业务深度融合。应用拓展层面, 在智慧林业建设、碳汇监测、生态风险评估等新兴领域应用探索不足,技术应用广度有待拓展。

4.3 优化建议

针对上述问题,从四方面提出优化建议。技术推广方面,加大对基层调查单位的技术扶持力度,定期组织GIS 技术专项培训,重点提升工作人员空间分析功能运用能力与设备操作技能;同时统筹资金投入,推动基层单位GIS 设备更新升级,为技术应用提供硬件保障。

数据管理方面,建立健全跨区域、跨部门的林业资源数据共享机制,明确数据共享范围、标准与流程,打破数据壁垒;制定统一的数据采集与管理规范,加强历史数据整理与标准化处理,建立高质量、规范化的林业资源数据体系,提升数据兼容性与利用价值。人才培养方面,构建高校、企业与行业主管部门协同育人体系,高校优化相关专业课程设置,强化实践教学;企业与行业主管部门开展定向培训与人才引进,通过“理论 + 实践”模式培养复合型人才,为技术应用提供人才支撑。应用拓展方面,鼓励开展GIS 技术与大数据、人工智能、遥感等新技术的融合研究,聚焦智慧林业、碳汇监测等新兴领域,探索技术创新应用场景,推动 GIS 技术在林业资源调查中的深度与广度发展。

五、结语

本文系统研究 GIS 技术在林 信息处理核心技术与林业资源调查高度适配,为提升调查 用层—管理层”四层应用框架,实现技术与调查业 在数据采集、处理管理、分析、成果呈现应用等环节发 化管理。同时,研究发现当前应用存在技术推广不足、 技术推广、数据管理、人才培养、应用拓展等优化建议。 应用场景将拓展,效能将提升。后续研究可聚焦技术融 源调查与管理现代化提供更强技术支撑。

参考文献:

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作者简介:刘双玲(1988.03)女,汉族,硕士,工程师,从事林业调查规划工作

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