精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)林業(yè)生態(tài)工程學(xué)結(jié)業(yè)論文以GIS為基礎(chǔ)的人工造林決策與管理系統(tǒng)構(gòu)思地信08朱彤指導(dǎo)老師：王百田通過本學(xué)期對(duì)于林業(yè)生態(tài)工程學(xué)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，我了解到：一直以來，我國的森林資源經(jīng)營管理都處于比較粗放的水平。由于森林資源與生態(tài)環(huán)境具有功能上的多樣性、形成周期的長期性、狀態(tài)的動(dòng)態(tài)性、森林成熟的不確定性、分布的廣域性及空間結(jié)構(gòu)性，使人們對(duì)森林的作用和功能的認(rèn)識(shí)與研究處于簡單、膚淺和初級(jí)的階段和水平。自二十世紀(jì)九十年代以來，3S技術(shù)開始在林業(yè)中廣泛應(yīng)用，至今已收到了良好效果。通過課程的學(xué)習(xí)，我清楚地認(rèn)識(shí)到我國發(fā)展林業(yè)的重要性，也意識(shí)到要想發(fā)展好我國的林業(yè)，就必須將現(xiàn)代化的科技手段充分運(yùn)用到林業(yè)發(fā)展上來。而以GIS為基礎(chǔ)的人工造林決策與管理系統(tǒng)，必將使我國的林業(yè)發(fā)展水平產(chǎn)生長足進(jìn)步。一、建立“以GIS為基礎(chǔ)的人工造林決策與管理系統(tǒng)”的必要性人工造林是擴(kuò)大森林資源、改善生態(tài)環(huán)境和緩解中國木材供需矛盾的主要途徑之一人工造林在技術(shù)上要求根據(jù)林木生態(tài)適應(yīng)性和生長發(fā)育規(guī)律進(jìn)行科學(xué)造林，只有把握住良種壯苗、適地適樹、及時(shí)撫育間伐、防蟲治病等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，才能達(dá)到速生豐產(chǎn)的目的。中華人民共和國建立以來，中國人工造林取得舉世矚目的巨大成績。目前，人工林保存面積達(dá)2146余萬公頃，蓄積量41670萬立方米。但是存在的問題也很突出:首先是人工林生產(chǎn)力普遍偏低，全國人工林平均每公頃蓄積量只有33.3立方米，僅相當(dāng)于全國林分平均每公頃蓄積量的l乃強(qiáng);其次是人工造林質(zhì)量差，造得多，活得少，保存率不到30%提高人工造林技術(shù)，加強(qiáng)人工林的管理，由粗放型向集約型過渡，建立高標(biāo)準(zhǔn)集約經(jīng)營型的人工林生產(chǎn)基地則可大幅度提高林地生產(chǎn)力。而建立以GIS為基礎(chǔ)的森林資源經(jīng)營管理系統(tǒng)，對(duì)森林經(jīng)營進(jìn)行自始至終跟蹤監(jiān)測、評(píng)價(jià)、預(yù)測，則可使林業(yè)從過去的單一、粗放的經(jīng)營管理模式走向系統(tǒng)、精準(zhǔn)模式。二、關(guān)于“以GIS為基礎(chǔ)的人工造林決策與管理系統(tǒng)“的可行性分析GIS是多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物，它以地理空間為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，實(shí)施提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。其基本功能是將表格型數(shù)據(jù)（無論它來自數(shù)據(jù)庫,電子表格文件或直接在程序中輸入）轉(zhuǎn)換為地里圖形顯示，然后對(duì)顯示結(jié)果瀏覽，操作和分析。其顯示范圍可以從洲際地圖到非常詳細(xì)的街區(qū)地圖，現(xiàn)實(shí)對(duì)象包括人口，銷售情況，運(yùn)輸線路以及其他內(nèi)容。地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)是近些年迅速發(fā)展起來的一門空間信息分析技術(shù)，在資源與環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域中，它發(fā)揮著技術(shù)先導(dǎo)的作用。GIS技術(shù)不僅可以有效地管理具有空間屬性的各種資源環(huán)境信息，對(duì)資源環(huán)境管理和實(shí)踐模式進(jìn)行快速和重復(fù)的分析測試，便于制定決策、進(jìn)行科學(xué)和政策的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，而且可以有效地對(duì)多個(gè)時(shí)期的資源環(huán)境狀況及生產(chǎn)活動(dòng)變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和分析比較，也可將數(shù)據(jù)收集、空間分析和決策過程綜合為一個(gè)共同的信息流，明顯地提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益，為解決資源環(huán)境問題及保障可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。與此同時(shí)，林業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的管理決策人員面對(duì)著各種數(shù)據(jù)，如林地使用狀況、植被分布特征、立地條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等許多因子的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)既有空間數(shù)據(jù)又有屬性數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析并及時(shí)找出解決問題的合理方案，借用傳統(tǒng)方法不是一件容易的事，而利用GIS方法卻輕松自如。社會(huì)經(jīng)濟(jì)在迅速發(fā)展，森林資源的開發(fā)、利用和保護(hù)需要隨時(shí)跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，掌握資源動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)做出決策就顯得異常的重要。常規(guī)的森林資源監(jiān)測，從資源清查到數(shù)據(jù)整理成冊(cè)，最后制定經(jīng)營方案，需要的時(shí)間長，造成經(jīng)營方案和現(xiàn)實(shí)情況不相符。這種滯后現(xiàn)象勢必出現(xiàn)管理方案的不合理，甚至無法接受。利用GIS就可以完全解決這一問題，及時(shí)掌握森林資源及有關(guān)因子的空間時(shí)序的變化特征，從而對(duì)癥下藥。基于GIS技術(shù)并綜合其他學(xué)科技術(shù)特色的人工造林資源經(jīng)營管理系統(tǒng)可以從人工林結(jié)構(gòu)，包括人工林資源種類、數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)、空間分布等；從測量樹因子包括平均高、平均胸徑、蓄積等方面進(jìn)行有效的空間分析，以近現(xiàn)實(shí)的狀態(tài)將陸地森林的空間格局現(xiàn)狀提供給研究者和分析者。森林的空間格局，實(shí)質(zhì)是一種基于連續(xù)三角網(wǎng)的三維空間分布，通過對(duì)三角網(wǎng)和網(wǎng)點(diǎn)樹的分布，通過建立數(shù)學(xué)模型，研究現(xiàn)有森林空間格局在種類、數(shù)量、質(zhì)量、空間分布等方面是否最優(yōu)，怎樣才能達(dá)到最優(yōu)化，建立最佳的森林空間格局，并從林木的競爭機(jī)制出發(fā)，模擬林分內(nèi)每株樹木生長過程，合理配置人工林或人工群落物種，為優(yōu)化和調(diào)整森林格局提供決策。三、“以GIS為基礎(chǔ)的人工造林決策與管理系統(tǒng)”的功能特點(diǎn)基于GIS的人工造林決策與管理系統(tǒng)就是將林業(yè)生產(chǎn)管理的方式和特點(diǎn)溶入GIS之中，形成一套為林業(yè)生產(chǎn)管理服務(wù)的信息管理系統(tǒng)。以減少林業(yè)信息處理的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省經(jīng)費(fèi)開支，提高管理效率。GIS在林業(yè)上的應(yīng)用過程大致分為3個(gè)階段，即：(1)作為人工造林調(diào)查的工具：主要特點(diǎn)是建立地理信息庫，利用GIS繪制森林分布圖及產(chǎn)生正規(guī)報(bào)表。GIS的應(yīng)用主要限于制圖和簡單查詢。(2)作為人工造林資源分析的工具：已不再限于制圖和簡單查詢，而是以圖形及數(shù)據(jù)的重新處理等分析工作為特征，用于各種目標(biāo)的分析和推導(dǎo)出新的信息。(3)作為人工林造經(jīng)營管理的工具：主要在于建立各種模型和擬定經(jīng)營方案等，直接用于決策過程。GIS在在人工造林上的應(yīng)用主要有：（1）在人工造林領(lǐng)域環(huán)境與森林災(zāi)害監(jiān)測與管理方面中的應(yīng)用，包括：林火、病蟲害、荒漠化等管理，如在防火管理中，其主要內(nèi)容有：林火信息管理、林火撲救指揮和時(shí)實(shí)監(jiān)測、林火的預(yù)測預(yù)報(bào)、林火設(shè)施的布局分析等；（2）在人工林調(diào)查方面的應(yīng)用，包括：森林資源清查和數(shù)據(jù)管理，這是GIS最初應(yīng)用于林業(yè)的主要方面、制定森林經(jīng)營決策方案、林業(yè)制圖；（3）人工造林森林資源分析和評(píng)價(jià)方面，包括：林業(yè)土地利用變化監(jiān)測與管理、用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布、森林資源動(dòng)態(tài)管理、林權(quán)；（4）人工林結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，包括：林種結(jié)構(gòu)調(diào)整、齡組結(jié)構(gòu)調(diào)整；（5）人工林經(jīng)營方面，包括：采伐、撫育間伐、造林規(guī)劃、速生豐產(chǎn)林、基地培育、封山育林等（6）人工林中野生動(dòng)物植物監(jiān)測與管理。例：以人工林發(fā)生火災(zāi)時(shí)的撲火指揮為例進(jìn)行分析：一旦發(fā)生火警，立即根據(jù)報(bào)警在地圖上自動(dòng)查詢顯示火警位置情況，并根據(jù)該模型對(duì)林火發(fā)生的蔓延的可能性進(jìn)行分析并做出定量的預(yù)測，同時(shí)疊加防火設(shè)施信息，系統(tǒng)迅速通過GIS中的緩沖區(qū)模型分析計(jì)算，顯示出火區(qū)周圍重要保護(hù)目標(biāo)、人員分布情況、各防火設(shè)施至火警點(diǎn)線路等，科學(xué)合理地制定各種撲火計(jì)劃，為領(lǐng)導(dǎo)部門指揮防火撲救進(jìn)行人員設(shè)備調(diào)動(dòng)調(diào)配提供技術(shù)和方法支持。一般人工造林所用的種子、苗木或其他繁殖材料經(jīng)過人為選擇和培育，具有良好的遺傳品質(zhì)和種質(zhì)，有較強(qiáng)的適應(yīng)性。在此基礎(chǔ)上“以GIS為基礎(chǔ)的人工造林決策與管理系統(tǒng)”將達(dá)到以下效果：①人工造林樹木個(gè)體密度適宜，在林地上分布均勻，避免了種內(nèi)競爭的消耗。②在人工造林中，可以用較少的樹木個(gè)體數(shù)量形成森林，群體結(jié)構(gòu)合理。③人工林中，生長整齊的樹木個(gè)體有利于林木提前郁閉，并且郁閉后個(gè)體分化程度相對(duì)較少。四、總結(jié)與展望隨著當(dāng)代科技的發(fā)展，越來越多的前沿技術(shù)將運(yùn)用到我國林業(yè)發(fā)展建設(shè)中。而以GIS為基礎(chǔ)，充分結(jié)合其他學(xué)科特點(diǎn)構(gòu)建的人工造林決策與管理系統(tǒng)，也將在林業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越來越大的作用。在此基礎(chǔ)上，我國林業(yè)的