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【摘要】改变传统的监测模式，建立监测地理信息系统是重点生态公益林经营、管理、发展的必然趋势，它是利用3S技术对传统林业监测手段实行革新。文章简介重点生态公益林监测地理信息系统主要功能、标准、规范要求及组织管理。
【关键词】重点生态公益林；监测；地理信息系统
为了使重点生态公益林监测工作实现跨越式发展，改变传统的监测模式，建立监测地理信息信息系统是重点生态公益林经营管理发展的必然趋势，它是利用3S技术对传统林业监测手段实行革新，实现信息化、数字化，为林业主管部门提供一个更直观了解林业真实善的有效途径。将森林植被、森林动物、森林病虫害等纳入系统进行统一监测预报管理，建立起重点生态公益林监测评价体系，使资源监测评价实现标准化、定量化、科学化，全面提高决策过程的及时性和决策依据的科学性，将管理工作迈向一个新的里程，因此，建立本系统是十分必要的。
地理信息系统（Gegraphic Information System简称GIS）是一项以计算机为基础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉学科。在计算机软硬件支持下，可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理，对数据的有效管理。通过对各种因素的综合分析，它可以迅速获取满足应用需要的信息并能以地图图形或数据的形式表示处理的结果。
1.技术标准
标准化的作用是为了获得在硬件、软件和系统上的综合投资效益，首先具备可移植和互操作性。信息往往是一个由多种计算机平台组成的复杂网络系统，有了标准，可以促进用户从网络的不同节点上获取数据，即从不同硬件环境中获取数据和实现各种应用；其次是可伸缩性，为了适应不同的项目和应用阶段，必须以相同的用户界面在不同大小级别的计算机上运行；第三是通用环境，标准提供了一个通用的系统应用环境，如提供通用的用户界面和查询方法等，利用这个通用环境形成与国家数字地球并轨。
2.主要功能
（1）实现空间信息的查询、数据处理、统计分析、制图制表等功能，提高劳动效率，保障重点生态公益林监测工作的顺利实施。
（2）与相关专业调查数据相融合，建立森林资源综合评价体系。如与分类经营、二类调查等原有数据有机结合，更客观地反映自然、社会经济条件，进行综合分析和评价森林资源与经营管理的现状，并提出对森林资源培育、保护与利用的意见，为森林资源监控提供了更详实数据。
（3）建立数学模型，保证复查间隔期内的数据年度更新，发挥信息潜能，在使成果产出上更加多样化。
（4）制作专题图，森林资源分布图、植被分布图、土壤分布图、样地检尺、样木树种分布图等，使重点生态公益林监测工作可视化、动态化，结束长期以来只有数据没有专题图的历史。
（5）样地野外数据采集传输全部为掌上电脑。森林资源调查的数据采集手段已有了质的飞跃，掌上电脑在森林资源野外调查中作为数据采集工具已发挥出了强有力的作用。“3S”技术与掌上电脑的有机结合已显示出强大的优势。将TM卫星数据及数据地形图压缩到掌上电脑中，再利用GPS定位技术，在掌上电脑上即可反映人们所在的空间位置以及空间配准等技术难题得以解决。同时各种调查数据在掌上电脑进行存储，为森林资源数据的管理与更新提供了强有力的科技支持。基层林业技术人员通过培训，掌握了这些技术，对于森林资源的各类调查数据的采集即可做到快捷、准确。
（6）与遥感数据叠加判读，进行数据统计分析。是利用数学双重比估计方法将森林资源监测体系与现代遥感技术有机结合，以达到提高各地类面积估计精度目的，求得各地类面积的估计精度。
3.标准和规范要求
为实现建设的标准化、规范化，使得库存数据的共享性、通用性、一致性，以及数据接口的标准化、规范化得以约束保障，需要制定和规范相关各方面的主要标准、规范。
3.1建库的参考标准
（1）《全国森林资源连续清查技术规定》。
（2）《森林资源规划设计调查主要技术规定》。
（3）《中华人民共和国行政区代码》。
（4）省级森林资源一类清查操作细则。
（5）省级森林资源二类调查操作细则。
（6）《国家重点生态公益林补偿工程监测操作细则》。
3.2数据库建设的规范标准
3.2.1数据分类编码和命名标准
主要有森林资源信息分类；地理单元代码结构和编码方法；属性代码结构和编码方法；森林资源信息地理单元代码表；森林资源信息属性代码表等。所有数据库都必须按照相应的信息分类标准及编码系统进行数据分类、编码和命名，表明地理要素空间特征的字段要严格按照地理信息标准与规范进行分类与编码命名。
3.2.2数据集合、表结构和字段定义标准
所有数据库都必须按照相应的信息分类标准进行分类，按照数字林业数据库的结构体系，遵循制定的标准建立各专项数据集合和表，定义表结构和字段，并确定其间的逻辑和关联关系及关键字段。
3.2.3地理信息基础标准
地理信息数据表示格式与规范的是数据库建设的重要组成部分，统一的空间定位框架是为各种数据信息输入、输出和匹配处理提供共同的地理空间数据坐标基础。采用的比例尺、投影方式、数据精度等必须统一到同一种坐标体系中，以便在同一基础上作进一步工作。
3.2.4数据格式标准
建立统一的数据转换标准（包括矢量数据、栅格数据、统计数据等的标准格式）和规范进行数据处理、分析与应用。制定统一的数据标准格式，开发相应的转换软件，各数据库在对数据进行改造时利用转换工具把所有数据转换成标准格式。把矢量数据转为shape格式，栅格数据转为TIF，其它属性数据转为支持ODBC的通用RDBMS的数据格式。
3.2.5属性数据库建立
每个小班卡片为数据库中的一个记录，经输入、检查、修改，建成小班调查因子数据库。在数据库中每项调查因子为实现属性库与图形库的联结及对应于图形库中的关键字，在小班数据库中增加了一个数据项ID；文件以乡（镇）或林场名称命名。
3.2.6应用软件开发
属性数据从总体设计上分库结构设计，编码表设计，程序设计三部分。库结构主要有小班计算因子库、档案管理因子库和其它辅助库组成。下面主要介绍程序设计部分。本结构主要由主控模块和小班数据管理、档案管理、统计计算和打印输出统计表四大功能模块组成。这四大功能模块之间既相互独立又通过小班信息库相互联接。
有利于与GPS、RS 技术相结合，从而建立现代化的森林资源监测体系，随着我国经济发展及社会环境意识的增强，传统的森林资源监测体系已不能完全适应社会经济可持续发展的需要。利用GIS技术与GPS、RS技术相结合，建立动态的森林资源监测体系，从而克服传统监测体系的缺陷。随着精准林业的诞生与发展，GIS的应用由当初的简单查询和制图、制表发展为森林经营管理的重要工具，除了完成常规的数据管理功能外，可方便地在空间属性数据基础上建立生长、预测、经营、决策等专业模式，通过对各种经营过程进行模拟比较和评价，选择出最优经营方案。
4.组织管理
本系统设置一个数据处理中心和野外数据采集调查队伍，任务由省林业厅森林资源监测中心统一安排和管理，负责发布各县（市）林业局监测成果。负责数据库管理，实现对空间数据进行高效存储和管理，并保证在整个空间数据范围内能进行快速浏览和查询。随着软件的开发，重点生态公益林监测管理在地理信息系统等学科领域的发展与应用，实现了革命性的飞跃，加速了重点生态公益林监测管理由粗放型向集约型方向的转移，使林业信息技术逐步向世界先进水平靠拢。 [科]
【关键词】重点生态公益林；监测；地理信息系统
为了使重点生态公益林监测工作实现跨越式发展，改变传统的监测模式，建立监测地理信息信息系统是重点生态公益林经营管理发展的必然趋势，它是利用3S技术对传统林业监测手段实行革新，实现信息化、数字化，为林业主管部门提供一个更直观了解林业真实善的有效途径。将森林植被、森林动物、森林病虫害等纳入系统进行统一监测预报管理，建立起重点生态公益林监测评价体系，使资源监测评价实现标准化、定量化、科学化，全面提高决策过程的及时性和决策依据的科学性，将管理工作迈向一个新的里程，因此，建立本系统是十分必要的。
地理信息系统（Gegraphic Information System简称GIS）是一项以计算机为基础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉学科。在计算机软硬件支持下，可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理，对数据的有效管理。通过对各种因素的综合分析，它可以迅速获取满足应用需要的信息并能以地图图形或数据的形式表示处理的结果。
1.技术标准
标准化的作用是为了获得在硬件、软件和系统上的综合投资效益，首先具备可移植和互操作性。信息往往是一个由多种计算机平台组成的复杂网络系统，有了标准，可以促进用户从网络的不同节点上获取数据，即从不同硬件环境中获取数据和实现各种应用；其次是可伸缩性，为了适应不同的项目和应用阶段，必须以相同的用户界面在不同大小级别的计算机上运行；第三是通用环境，标准提供了一个通用的系统应用环境，如提供通用的用户界面和查询方法等，利用这个通用环境形成与国家数字地球并轨。
2.主要功能
（1）实现空间信息的查询、数据处理、统计分析、制图制表等功能，提高劳动效率，保障重点生态公益林监测工作的顺利实施。
（2）与相关专业调查数据相融合，建立森林资源综合评价体系。如与分类经营、二类调查等原有数据有机结合，更客观地反映自然、社会经济条件，进行综合分析和评价森林资源与经营管理的现状，并提出对森林资源培育、保护与利用的意见，为森林资源监控提供了更详实数据。
（3）建立数学模型，保证复查间隔期内的数据年度更新，发挥信息潜能，在使成果产出上更加多样化。
（4）制作专题图，森林资源分布图、植被分布图、土壤分布图、样地检尺、样木树种分布图等，使重点生态公益林监测工作可视化、动态化，结束长期以来只有数据没有专题图的历史。
（5）样地野外数据采集传输全部为掌上电脑。森林资源调查的数据采集手段已有了质的飞跃，掌上电脑在森林资源野外调查中作为数据采集工具已发挥出了强有力的作用。“3S”技术与掌上电脑的有机结合已显示出强大的优势。将TM卫星数据及数据地形图压缩到掌上电脑中，再利用GPS定位技术，在掌上电脑上即可反映人们所在的空间位置以及空间配准等技术难题得以解决。同时各种调查数据在掌上电脑进行存储，为森林资源数据的管理与更新提供了强有力的科技支持。基层林业技术人员通过培训，掌握了这些技术，对于森林资源的各类调查数据的采集即可做到快捷、准确。
（6）与遥感数据叠加判读，进行数据统计分析。是利用数学双重比估计方法将森林资源监测体系与现代遥感技术有机结合，以达到提高各地类面积估计精度目的，求得各地类面积的估计精度。
3.标准和规范要求
为实现建设的标准化、规范化，使得库存数据的共享性、通用性、一致性，以及数据接口的标准化、规范化得以约束保障，需要制定和规范相关各方面的主要标准、规范。
3.1建库的参考标准
（1）《全国森林资源连续清查技术规定》。
（2）《森林资源规划设计调查主要技术规定》。
（3）《中华人民共和国行政区代码》。
（4）省级森林资源一类清查操作细则。
（5）省级森林资源二类调查操作细则。
（6）《国家重点生态公益林补偿工程监测操作细则》。
3.2数据库建设的规范标准
3.2.1数据分类编码和命名标准
主要有森林资源信息分类；地理单元代码结构和编码方法；属性代码结构和编码方法；森林资源信息地理单元代码表；森林资源信息属性代码表等。所有数据库都必须按照相应的信息分类标准及编码系统进行数据分类、编码和命名，表明地理要素空间特征的字段要严格按照地理信息标准与规范进行分类与编码命名。
3.2.2数据集合、表结构和字段定义标准
所有数据库都必须按照相应的信息分类标准进行分类，按照数字林业数据库的结构体系，遵循制定的标准建立各专项数据集合和表，定义表结构和字段，并确定其间的逻辑和关联关系及关键字段。
3.2.3地理信息基础标准
地理信息数据表示格式与规范的是数据库建设的重要组成部分，统一的空间定位框架是为各种数据信息输入、输出和匹配处理提供共同的地理空间数据坐标基础。采用的比例尺、投影方式、数据精度等必须统一到同一种坐标体系中，以便在同一基础上作进一步工作。
3.2.4数据格式标准
建立统一的数据转换标准（包括矢量数据、栅格数据、统计数据等的标准格式）和规范进行数据处理、分析与应用。制定统一的数据标准格式，开发相应的转换软件，各数据库在对数据进行改造时利用转换工具把所有数据转换成标准格式。把矢量数据转为shape格式，栅格数据转为TIF，其它属性数据转为支持ODBC的通用RDBMS的数据格式。
3.2.5属性数据库建立
每个小班卡片为数据库中的一个记录，经输入、检查、修改，建成小班调查因子数据库。在数据库中每项调查因子为实现属性库与图形库的联结及对应于图形库中的关键字，在小班数据库中增加了一个数据项ID；文件以乡（镇）或林场名称命名。
3.2.6应用软件开发
属性数据从总体设计上分库结构设计，编码表设计，程序设计三部分。库结构主要有小班计算因子库、档案管理因子库和其它辅助库组成。下面主要介绍程序设计部分。本结构主要由主控模块和小班数据管理、档案管理、统计计算和打印输出统计表四大功能模块组成。这四大功能模块之间既相互独立又通过小班信息库相互联接。
有利于与GPS、RS 技术相结合，从而建立现代化的森林资源监测体系，随着我国经济发展及社会环境意识的增强，传统的森林资源监测体系已不能完全适应社会经济可持续发展的需要。利用GIS技术与GPS、RS技术相结合，建立动态的森林资源监测体系，从而克服传统监测体系的缺陷。随着精准林业的诞生与发展，GIS的应用由当初的简单查询和制图、制表发展为森林经营管理的重要工具，除了完成常规的数据管理功能外，可方便地在空间属性数据基础上建立生长、预测、经营、决策等专业模式，通过对各种经营过程进行模拟比较和评价，选择出最优经营方案。
4.组织管理
本系统设置一个数据处理中心和野外数据采集调查队伍，任务由省林业厅森林资源监测中心统一安排和管理，负责发布各县（市）林业局监测成果。负责数据库管理，实现对空间数据进行高效存储和管理，并保证在整个空间数据范围内能进行快速浏览和查询。随着软件的开发，重点生态公益林监测管理在地理信息系统等学科领域的发展与应用，实现了革命性的飞跃，加速了重点生态公益林监测管理由粗放型向集约型方向的转移，使林业信息技术逐步向世界先进水平靠拢。 [科]