基于GIS技术的森林资源管理系统二次开发

基于GIS技术的森林资源管理系统二次开发
摘要以地理信息系统（GIS）为技术支持，结合林业信息管理的实际需求建立林业地理信息系统，在MAPGIS平台及其子模块上，对森林资源管理系统进行二次开发，使林业地理信息系统充分发挥GIS对空间、属性数据的编辑、管理、显示和查询等功能，并拓展了其实用性，实现了空间、非空间数据的集成管理与分析，从而达到对森林资源进行科学有效的管理，促进森林资源的合理利用和保护开发。

关键词GIS；MAPGIS平台；二次开发
引言
林业具有用地辽阔、生产周期长、森林系统结构复杂、森林资源附于地表等特点，且85%以上的森林管理决策与其空间位置有关，而采用传统方法进行管理决策缺乏直观性和决策过程的可视化，给经营管理带来许多困难。

本文选用国内先进的GIS系统——MAPGIS作为平台，其具有3大特色：可制作具有出版精度的复杂地形图，能进行海量无缝地图数据库管理以及高效的空间分析。

1 森林资源规划设计调查概述
森林资源规划设计调查，即二类调查，是以滿足县（市区）或国有森林经营局（林场）编制林业区划、规划或国有林场经营方案、总体设计需要而进行的森林资源调查，涉及面广、任务量大。

调查周期定为每10年一次，但随着信息化技术的发展，该更新周期已经不能满足现代林业的发展。

因此，如何提高效率，节省经费，使林业经营管理更趋科学化，真正实现数字林业，成为二类调查最紧迫的任务。

MapGIS森林资源规划设计调查解决方案提供了基于SPOT5等高空间分辨率影像的森林资源规划设计调查成果编制工具和森林资源规划设计调查管理方案，结合遥感信息提取技术，快速实现基于高空间分辨率的影像识别分类；运用GIS强大的编辑以及制图功能，制作符合国家标准的成果图件和13种标准统计报表；在数据中心搭建基础上，实现森林资源规划设计调查数据的专题管理和行政区管理，可以大大提高林业部门的工作效率和管理的规范化、科学化，全面提升了林业部门的资源管理与服务水平，为全面了解森林资源与经营管理现状，创建低碳生活做出显著的贡献[1]。

2 系统框架
本系统在MapGIS数据中心框架上，进行二次开发，形成一套适用于森林资源二类调查的解决方案。

主要实现基于高分辨率影像数据的森林资源小班区划，以遥感影像数据为基础，以信息提取、数据分布式管理为核心，为森林资源规划设计调查各种成果输出提供了一系列工具。

2.1 森林资源二类调查成果编制工具
森林资源二类调查成果编制工具基于国家林业局关于森林资源二类调查最新技术规程，提供从小班区划、数据入库、数据加工处理、成果制作等实用功能，帮助用户建立二类调查图形属性相一致的数据库，提供一体化流程化的成果制作方案，为调查报告的撰写提供可靠的数据资料和图件资料[2]。

2.2 森林资源二类调查数据集成管理
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案为森林资源二类调查提供了灵活的多源异构数据管理、图形数据与属性数据一体化管理及数据安全管理等一系列特色功能。

MapGIS可接收AutoCAD、ArcGIS等软件格式的林业数据，包括图形数据的坐标和图形参数，还包括图形的拓扑结构，具备友好的交换性。

此外，MapGIS支持异构GIS数据的中间件，用户无须进行数据转换就可直接读取AutoCAD、ArcGIS以及MapInfo等软件的数据。

MapGIS提供各种格式的存储管理，以目录树形式统一管理林业专业各种各样的基础和专题数据。

3 MapGIS技术特点
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案旨在提高林业二类调查的工作效率，为县级林业经营或管理单位提供决策依据，其关键技术包含以下内容：
3.1 可复用的功能仓库
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案实现了遥感与GIS的有机融合，集成遥感面向对象分类技术，实现小班区划的半自动化生产应用，节省了外业调查时间，从而大大节约了森林资源二类调查的成本，极大地满足了用户快速地在业务实践中应用的需要。

3.2 面向服务的体系架构
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案各功能之间是相互独立的，以一种称为“松耦合”的协议机制来组合。

因此，借助开放的外部接口，森林资源规划管理功能理论上可以无限扩大，而无须担忧负荷过大。

3.3 简单快捷的二类调查成果制作
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案充分考虑二类调查业务需求，将成果图制作涉及的图框裁剪，符号化，图件整饬等流程整合起来，大大简化了操作步骤，只需一步即可实现精美成果图的制作。

支持县级、乡级13种统计报表的批量输出，实现自动化成果报表制作。

成果的快速制作可以为林业管理者提供可靠的规划决策依据，从而提高林业管理水平[3]。

4 二次开发后的系统特点
MapGIS森林规划设计调查解决方案集成了基于遥感信息提取技术的森林资源内业调查方法于一体，大大提高了处理的效率，缩短调查周期；支持县级森林资源规划设计调查数据的层次性管理；图形输入操作简单、可靠，适应林业工程图形的输入编辑要求；便于制作符合国家最新标准图示规范的基本图、林相图、森林分布图，自动生成注记和提取图例，方便快捷的实现成果图的批量生产；支持符合国家标准的13种林业统计报表制作；提供了林业地图图示符号库，与国家林业图式标准严格保持一致[4-5]。

4.1 规范、层次化的数据管理
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案支持各种外部数据的导入功能。

在遵循一定的规范下，输入各种符合要求的森林资源二类调查数据。

MapGIS森林资源规划设计调查解决方案实现了对基础底图、地理底图和专题要素等森林资源数据的规范管理；通过对专题和历史数据有机整合，实现了对森林资源数据的层次化管理。

4.2 强大的矢量化编辑功能
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案提供了专业的高质量的地图编辑器，提供多种矢量化方式，能自动进行线段跟踪、结点平差、线段结点裁剪与延伸、多边形拓扑结构的自动生成、图纸变形非线性校正以及错误的自动检测，大大简化了图形输入操作，保证了输入的可靠性，适合于森林资源二类调查小班区图形矢量化[2]。

4.3 基于遥感影像的反演模型
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案通过对地貌、坡度、坡位和坡向等各種地形因子的提取，进行森林资源郁闭度/覆盖度反演分析，实现对树种信息、林种等资源的有效管理。

4.4 标准小班调查簿录入
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案提供了外业数据标准化处理；将野外纸质调查簿数据通过键盘等输入设备录入到电子属性表中，完善小班区图层的属性信息编辑与更新操作；野外数据属性信息检查；野外数据逻辑检查等外业数据入库管理手段。

4.5 快速实现定量因子计算与更新
MapGIS森林资源规划设计调查解决方案提供了一元材积表与二元材积表计算方式，可以快速实现森林资源小班因子的批量更新。

4.6 高效的制图数据加工
为了输出各种森林资源规划管理专题地图产品，必须对基础数据进行综合取舍，形成相应的制图数据。

MapGIS森林资源规划设计调查解决方案可以高效地按林班号合并成林班区数据，便于进行林班注记；同时，也提供可按林种、树种合并小班数据快速生成森林分布图的工作平台。

4.7 完备的森林资源规划设计调查成果输出
集成MapGIS强大图件制作功能，并在此基础上进行优化，即可实现无须过多的设置，便可实现符合国家林业局行业标准的林业基本图、林相图和森林分布图自动化、一体化制作。

5 结束语
实践证明，利用MAPGIS软件和二次开发接口，对森林面积、蓄积、类型、林种、郁闭度、土壤类型、树种结构、分布等森林资源信息数据进行科学管理与分析，从而弥补传统方法中只能从森林资源档案中的文字或表格上了解情况从而影响森林资源管理的科学决策，更加丰富了森林空间数据变化、分布规律掌握和管理的技术手段。

参考文献
[1] 司瑶，基于MapGIS的森林资源规划设计调查成果制作技术，中国林业科学研究院，2011.
[2] 许等平、唐小明、毕于慧，基于嵌入式GIS的森林资源二类调查数据采集系统，《林业科学》，2006.
[3] 程小红、潘存军、张立勤，GIS在县级森林资源信息管理中的应用，《河北林业科技》，2010.
[4] 吴晓刚、燕爱玲，基于GIS的秦岭火地塘林场森林资源信息管理系统的建立，《陕西林业科技》，2005.
[5] 李超、罗传文，基于ArcGIS Engine的森林资源管理系统的设计与实现，《森林工程》，2013.。