代勁松 何偉平 宋盛

摘要 森林資源數(shù)據(jù)管理是林業(yè)部門工作的核心內(nèi)容，開展森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)不但可以讓林業(yè)工作者及時(shí)了解本地區(qū)的森林資源狀況，而且能夠?yàn)榭茖W(xué)合理地制定林業(yè)發(fā)展方針政策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。該研究以ArcGIS軟件為平臺(tái)，以浙江省龍泉市森林資源年度監(jiān)測(cè)為例，采用C#及Python計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言，開發(fā)了一套森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工具，主要功能包括數(shù)據(jù)庫(kù)屬性字段管理、主要林分調(diào)查因子計(jì)算及更新、屬性因子代碼轉(zhuǎn)換、小班編號(hào)、屬性因子復(fù)制、邏輯檢查。結(jié)果表明：基于GIS軟件平臺(tái)的擴(kuò)展工具開發(fā)，可以為林業(yè)部門開展森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供有效的解決方案，在提高林業(yè)工作者生產(chǎn)效率的同時(shí)，也能夠確保更新數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 森林資源;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);GIS開發(fā);ArcGIS插件;龍泉市

中圖分類號(hào) TP79文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）15-0106-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.030

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract Forest resources data management is the key responsibility for the forestry departments， the forest resources dynamic monitoring can not only help forest workers to understand the status of forest resources in the region in time， but also provide accurate data supporting for making scientific and reasonable policies of forestry developing. We took the annual monitoring of forest resources in Longquan City of Zhejiang Province as an example， the tools have been developed for forest resources dynamic monitoring based on ArcGIS software platform， these tools have been programmed using C# and Python including these functions， database attribute fields management， the calculation and updating of major stand factors， codes conversion， subcompartment numbering， attribute factors coping， logical checking. The results indicated that it would be an effective solution for carrying out forest resources dynamic monitoring of forestry departments by customizing tools based on GIS software platform. As a result， the productivity of the forestry workers and the quality of updated data could be improved.

Key words Forest resources;Dynamic monitoring;GIS development;ArcGIS addin;Longquan City

基金項(xiàng)目 2018年龍泉市森林資源年度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目（181062-1）。

作者簡(jiǎn)介 代勁松（1985—），男，重慶人，工程師，博士，從事森林資源監(jiān)測(cè)及GIS和RS在林業(yè)上的應(yīng)用研究。

收稿日期 2019-03-11

森林資源作為地球上最重要的資源之一，在穩(wěn)定全球碳平衡及緩解氣候變暖方面扮演著至關(guān)重要的作用，然而，隨著土地利用開發(fā)、環(huán)境破壞及人口增加，全球森林資源正在逐漸減少[1-2]。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)各級(jí)林業(yè)部門投入了大量的人力及財(cái)力開展造林、森林保護(hù)及森林撫育等工作[3]，取得了明顯的成果，森林資源逐年增加，森林覆蓋率從1973—1976年的12.80%增加到2009—2013年的21.63%[4]。通過(guò)MODIS的遙感數(shù)據(jù)（2000—2017年）研究表明，我國(guó)用全球6.6%的植被面積，實(shí)現(xiàn)了全球25%的葉面積凈增長(zhǎng)，其中森林的貢獻(xiàn)占42%[5]，然而當(dāng)前我國(guó)森林質(zhì)量仍然有待提高，森林單位面積蓄積量?jī)H為世界平均水平的69%[4]。森林資源處于長(zhǎng)期不斷變化當(dāng)中，積極開展森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握森林資源狀況，可以為更加科學(xué)合理地制定相關(guān)林業(yè)方針政策提供數(shù)據(jù)支撐。

浙江省近年來(lái)在森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面開展了大量的工作，其整個(gè)監(jiān)測(cè)體系分為省、市、縣3級(jí)，其中，省市級(jí)采用樣地抽樣的方式，而縣級(jí)監(jiān)測(cè)以二類小班區(qū)劃為基礎(chǔ)，結(jié)合每年度的林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)檔案、兩期遙感判讀變化圖斑與現(xiàn)地核實(shí)的方式逐年更新變化小班[6]?？h級(jí)森林資源年度監(jiān)測(cè)在經(jīng)過(guò)幾年試點(diǎn)后，從2018年開始在87個(gè)縣（區(qū)、縣級(jí)市）全面開展，需要進(jìn)行大量的變化小班區(qū)劃及屬性因子更新工作，然而ArcGIS軟件作為目前基層林業(yè)工作者管理數(shù)據(jù)應(yīng)用較為廣泛的軟件之一，缺乏一套專門針對(duì)縣級(jí)森林資源年度監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)更新工具[7]。借助ArcGIS強(qiáng)大的工具擴(kuò)展能力，開發(fā)專為縣級(jí)森林資源年度監(jiān)測(cè)服務(wù)的擴(kuò)展工具具有重要的意義。

3 討論與結(jié)論

獨(dú)立的森林資源管理系統(tǒng)開發(fā)分為C/S和B/S這2種不同的架構(gòu)方式，以基于開源[9，13]或商業(yè)GIS組件[14-18]的二次開發(fā)為主，C/S架構(gòu)系統(tǒng)能夠充分利用本地計(jì)算機(jī)的性能，數(shù)據(jù)更新的效率較高，開發(fā)難度及成本也相對(duì)較低;B/S架構(gòu)系統(tǒng)可以不依賴于具體的操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的處理壓力均由服務(wù)器端來(lái)承擔(dān)，對(duì)客戶端的系統(tǒng)要求相對(duì)較低，但是當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻繁修改時(shí)，受到網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器配置的影響，系統(tǒng)效率相對(duì)較低。獨(dú)立森林資源管理系統(tǒng)的開發(fā)周期一般比較長(zhǎng)，難以應(yīng)對(duì)需求多變的應(yīng)用場(chǎng)景，而基于現(xiàn)有的GIS軟件平臺(tái)進(jìn)行功能開發(fā)不僅可以利用軟件原有的強(qiáng)大功能，還能夠快速地定制出所需的功能模塊[19]。

該研究以ArcGIS軟件為平臺(tái)，利用C#和Python為其開發(fā)了森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)擴(kuò)展工具，包括數(shù)據(jù)的屬性字段管理、主要林分因子的計(jì)算及更新、浙江省森林資源年度更新與國(guó)家林業(yè)和草原局林地變更之間的代碼轉(zhuǎn)換、小班屬性因子復(fù)制、小班編號(hào)、小班邏輯檢查。最后以浙江省龍泉市2017年度森林資源年度監(jiān)測(cè)為例，對(duì)整個(gè)工具進(jìn)行了應(yīng)用測(cè)試，結(jié)果表明基于ArcGIS軟件的森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工具開發(fā)是一個(gè)可行的解決方案，可以大大提高基層林業(yè)工作者的數(shù)據(jù)更新效率，提高最終成果的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]WANG W F，WEI X H，LIAO W M，et al.Evaluation of the effects of forest management strategies on carbon sequestration in evergreen broad-leaved（Phoebe bournei）plantation forests using FORECAST ecosystem model[J].Forest ecology and management，2013，300：21-32.

[2]張婉潔，潘瑤，王俊，等.亞太森林資源可持續(xù)發(fā)展探析[J].西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)），2018，2（2）：61-65.

[3]FANG S Z，XUE J，TANG L.Biomass production and carbon sequestration potential in poplar plantations with different management patterns[J].Journal of environmental management，2007，85（3）：672-679.

[4]許傳德.從連續(xù)八次森林資源清查數(shù)據(jù)看我國(guó)森林經(jīng)營(yíng)[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì)，2014，36（4）：8-11，36.

[5]CHEN C，PARK T，WANG X H，et al.China and India lead in greening of the world through landuse management[J].Nature sustainability，2019，2（2）：122-129.

[6]陶吉興，季碧勇，張國(guó)江，等.浙江省森林資源一體化監(jiān)測(cè)體系探索與設(shè)計(jì)[J].林業(yè)資源管理，2016（3）：28-34.

[7]熊啟明，楊柳青，陳偉，等.基于GIS的樹木三維模型研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（4）：174-177.

[8]華一枝，龔鑫燁，黃星旻，等.基于3S技術(shù)的林地面積抽樣方法比較：以龍泉市為例[J].林業(yè)資源管理，2018（3）：71-74，128.

[9]代勁松，曹林，溫小榮，等.基于開源GIS的森林資源管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：以江蘇省云臺(tái)山為例[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，36（5）：174-178.

[10]連高欣，王琪，沈岳峰.Python語(yǔ)言在CIMISS中的應(yīng)用[J].氣象科技，2018，46（4）：699-706.

[11]浙江省林業(yè)廳.浙江省森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)操作細(xì)則[Z].杭州：浙江省林業(yè)廳，2014.

[12]國(guó)家林業(yè)局.第八次全國(guó)森林資源清查主要結(jié)果（2009-2013年）[EB/OL].[2018-12-20].http：//www.forestry.gov.cn/main/65/content-659670.html.2014.

[13]糜新宇.基于開源WebGIS的時(shí)態(tài)森林資源管理系統(tǒng)研建[D].長(zhǎng)沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2017.

[14]任怡，許等平，趙彬柱，等.內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)森林資源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].林業(yè)資源管理，2018（4）：112-119.

[15]李超，羅傳文.基于ArcGIS Engine的森林資源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].森林工程，2013，29（1）：15-20，25.

[16]張揚(yáng).基于WebGIS在森林資源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)林業(yè)，2012（13）：57.

[17]于麗珠，范文義，金森，等.基于SuperMap IS.NET的分布式森林資源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，39（6）：119-124.

[18]葛榮，高心丹.基于WEBGIS的塔河林業(yè)局森林資源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)林業(yè)經(jīng)濟(jì)，2008（2）：54-56.

[19]OMRAN A，DIETRICH S，ABOUELMAGD A，et al.New ArcGIS tools developed for stream network extraction and basin delineations using Python and java script[J].Computers & geosciences，2016，94：140-149.