基于GIS的集體林森林資源信息管理系統(tǒng)的研制與論文

　　本研究的目的是為我國南方集體林區(qū)的森林資源信息管理探索并實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)用的以GIS技術(shù)為核心的信息管理系統(tǒng).

　　南方集體林區(qū)分布在我國南方的山區(qū)，且大多是貧困山區(qū).山區(qū)的綜合開發(fā)是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，人民脫貧致富奔小康的根本大計(jì)，也是國土和江河治理、改善生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ).山區(qū)綜合開發(fā)要追求生態(tài)環(huán)境，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)規(guī)模，資源配置和科技進(jìn)步5個(gè)方面的效益.為了實(shí)現(xiàn)這些效益，要求管理科學(xué)化和信息化.只有在管理層及時(shí)掌握準(zhǔn)確的信息源時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和資源的配置.森林資源是集體林區(qū)最為重要的信息.目前集體林區(qū)的經(jīng)營形式呈現(xiàn)多樣性，集體統(tǒng)管、農(nóng)戶承包、租賃、拍賣、股份合作和自留山并存，大大增加了森林資源管理的復(fù)雜性，特別是分散到農(nóng)戶的自主經(jīng)營，很難為林業(yè)管理人員把握，也就難于對(duì)他們進(jìn)行指導(dǎo).本項(xiàng)研究在于通過信息管理系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上建立以農(nóng)戶為對(duì)象的資源與經(jīng)營檔案，使林業(yè)站管理人員可以實(shí)時(shí)了解與其管理業(yè)務(wù)活動(dòng)有關(guān)的全鄉(xiāng)(鎮(zhèn))范圍內(nèi)的森林資源信息.

　　地理信息系統(tǒng)是一種為了獲取、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng).地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，但在我國南方集體林區(qū)，目前這種信息技術(shù)的應(yīng)用極少.一個(gè)地區(qū)的信息應(yīng)用程度與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分，因此，在南方林區(qū)進(jìn)行基于GIS的森林資源信息管理系統(tǒng)的研建，將有利于地區(qū)的對(duì)外開放，也有利于信息管理人才的培養(yǎng).在未來的地區(qū)林業(yè)發(fā)展中，可以預(yù)計(jì)目前分散的小規(guī)模家庭式的經(jīng)營將逐漸被大規(guī)模集約經(jīng)營所替代.在這個(gè)轉(zhuǎn)型的過程中已經(jīng)建立的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)將提供有價(jià)值的森林資源和經(jīng)營方面的信息，有助于管理和決策.當(dāng)前，在我國南方林區(qū)建立集體林森林資源信息管理系統(tǒng)的基本條件已經(jīng)具備.

1系統(tǒng)分析

　　1.1需求分析

　　通過對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)站森林資源管理工作的調(diào)查情況和與用戶的座談交流情況進(jìn)行總結(jié)和分析認(rèn)為，鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)站對(duì)森林資源管理方面的信息需求主要包括以下3個(gè)方面：

　　(1)統(tǒng)計(jì)信息.如根據(jù)人工造林需要，按面積大小分組統(tǒng)計(jì)出各立地類型的宜林荒山、疏林地、成過熟林地和火燒跡地等適合于造林的林地的面積和各林地適宜種植的樹種.

　　(2)空間信息.給出各林地的地理位置，以及地形信息如三維地形圖等，則信息的使用就會(huì)更加有效.

　　(3)農(nóng)戶經(jīng)營信息.如某農(nóng)戶承包了多少林地，在什么位置，種植了什么樹種，是否適地適樹，對(duì)沒有適地適樹的林地建議農(nóng)戶種植什么樹種等.

　　鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)站需要查詢和統(tǒng)計(jì)的森林資源信息管理的主要項(xiàng)目有:①營林生產(chǎn);②森林釆伐；③病蟲害發(fā)生的歷史記錄檢索；④森林火災(zāi)發(fā)生的歷史記錄檢索;⑤林地權(quán)屬;⑥經(jīng)營形式;⑦經(jīng)營戶主;⑧小班;⑨林地的適地適樹情況.

　　1.2系統(tǒng)的軟硬件配置

　　隨著社會(huì)信息化進(jìn)程的不斷深入，鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)站對(duì)森林資源信息管理系統(tǒng)的需求必然會(huì)增加.但是，鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)站的經(jīng)濟(jì)條件十分有限，研建信息系統(tǒng)的投入不會(huì)很大.因此，在系統(tǒng)的軟硬件配置上就不能一味追求高檔次，基本投入在3萬元左右比較合適.

　　本系統(tǒng)的硬件配置為:一臺(tái)IBM586微機(jī)，一臺(tái)噴墨打印機(jī)，一臺(tái)數(shù)字化儀和一臺(tái)繪圖儀.其中數(shù)字化儀和繪圖儀可在需要時(shí)租用，不必自己購置.軟件配置為MicrosoftWindows98系統(tǒng)軟件，Map-InfoProfessional41中文版GIS應(yīng)用軟件.本系統(tǒng)使用MapInfo作為圖形輸入平臺(tái).MapInfo是桌面辦公GIS軟件「4，其價(jià)格適中，界面直觀，使用簡(jiǎn)便，基本上能夠滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)站森林資源信息管理的需要.

2系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

　　根據(jù)調(diào)查分析，鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)林業(yè)站的森林資源信息管理主要以信息查詢和數(shù)據(jù)輸入、更新、維護(hù)為主.

　　2.1信息查詢功能

　　本系統(tǒng)的信息查詢內(nèi)容如圖1所示.

　　信息查詢首先指定查詢范圍，可以在鄉(xiāng)、村、農(nóng)戶三級(jí)范圍中進(jìn)行信息查詢；查詢內(nèi)容分層次逐級(jí)進(jìn)行，查詢方式主要包括:①根據(jù)屬性數(shù)據(jù)條件查詢輸出屬性數(shù)據(jù)結(jié)果，即文—文查詢方式.②根據(jù)屬性數(shù)據(jù)條件查詢輸出圖形數(shù)據(jù)結(jié)果，即文—圖查詢方式.如:在進(jìn)行人工造林計(jì)劃時(shí)，需要查詢宜林荒山小班的面積、位置、適宜樹種等信息，并按面積分組顯示（圖2).③根據(jù)圖形數(shù)據(jù)條件查詢輸出屬性數(shù)據(jù)結(jié)果，即圖—文查詢方式.如查詢某一小班由哪些農(nóng)戶經(jīng)營等.④根據(jù)圖形數(shù)據(jù)條件查詢輸出圖形數(shù)據(jù)結(jié)果，即圖—圖查詢方式，如根據(jù)小班圖元查詢輸出局部三維地形或二維地形圖（圖3).

　　2.2數(shù)據(jù)維護(hù)功能

　　2.2.1屬性數(shù)據(jù)的輸入與維護(hù)

　　系統(tǒng)中有大量的屬性數(shù)據(jù)需要輸入系統(tǒng)，如森林經(jīng)營小班調(diào)查數(shù)據(jù)、立地類型及適宜樹種數(shù)據(jù)、森林經(jīng)營模式數(shù)據(jù)都需要輸入系統(tǒng).它們?yōu)樯仲Y源信息管理系統(tǒng)奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ).本系統(tǒng)中的森林經(jīng)營小班調(diào)查數(shù)據(jù)輸入平臺(tái)，解決了小班基本數(shù)據(jù)與經(jīng)營戶主數(shù)據(jù)之間的自動(dòng)關(guān)聯(lián).

　　2.2.2圖形數(shù)據(jù)的輸入與維護(hù)

　　除了大量的屬性數(shù)據(jù)需要輸入系統(tǒng)外，還有大量的圖形數(shù)據(jù)需要輸入系統(tǒng)，如小班區(qū)劃圖、地形圖、道路、村莊位置等圖形數(shù)據(jù)都需要輸入系統(tǒng).本系統(tǒng)使用MapInfoProfessional4.1中文版實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的輸入、編輯和修改等.本系統(tǒng)的功能框圖見圖4.

　　3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖5所示.

　　查詢用戶界面是用戶使用本系統(tǒng)進(jìn)行森林資源信息查詢的主界面，主要由鄉(xiāng)鎮(zhèn)林業(yè)站站長及一些專業(yè)人員使用.該界面使用VisalBasic作為其開發(fā)工具，實(shí)用、簡(jiǎn)便、易操作是開發(fā)該界面的指導(dǎo)思想.

　　屬性數(shù)據(jù)輸入界面完成各類屬性數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)錄入工作，如森林資源小班調(diào)查數(shù)據(jù)、立地類型及適宜樹種數(shù)據(jù)和森林經(jīng)營模式數(shù)據(jù)的輸入(這里稱之為原始數(shù)據(jù)庫)，以及數(shù)據(jù)字典的建立與維護(hù)等.該界面使用VB開發(fā)，主要由專門的系統(tǒng)操作員使用.系統(tǒng)中的圖形數(shù)據(jù)的輸入使用MapInfo即在MapIn-fo平臺(tái)上進(jìn)行圖形的數(shù)字化輸入.

　　數(shù)字高程模型DIM(DigitalElevationMode)生成模塊用VisalC++開發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)地形圖的三維表示.其使用的等高線數(shù)據(jù)為Maplnfo格式數(shù)據(jù).本系統(tǒng)還含有多個(gè)使用VB，VC十十開發(fā)的接口模塊，如查詢用戶界面與Maplnfo之間的接口，用VB和MapBasic結(jié)合完成，主要實(shí)現(xiàn)查詢條件的輸入和查詢結(jié)果的輸出，其輸入輸出數(shù)據(jù)包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩類.