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二五年七月十五日
一、基本乡情简介
乍洋乡地处柘荣县东部,104国道横穿中部,与浙江省泰顺县相毗邻,与福鼎市管阳镇、潘溪镇相接壤。全乡下辖13个行政村,57个自然村,2033户,8773人;全乡地域面积81.42平方公里,林业面积100744亩,其中毛竹面积6934亩。2003至今,全乡共发生13起森林失火案件(其中03年3起、04年8起、05年2起),造成森林受害面积620亩,损失林木蓄积量675立方米,损失林木价值202500元。
二、森林火灾成因探究
通过对这13件失火案件的审查分析以及到发案现场调查后发现,森林失火的主要原因是:
⑴森林防火法律意识淡薄。我乡地处偏远山区,群众大多世代为农,经济较不发达。群众对农事活动用火根本没有报批的概念,更不知道野外用火要经过林业部门审批否则违法。我乡林地多,森林覆盖率高,根据《福建省森林防火实施办法》第十一条第一、二项规定,“凡烧荒、烧灰、积肥、烧牧场、炼山造林等生产性用火,必须经过县人民政府森林防火指挥部或林业主管部门及其授权的单位批准,领取生产用火许可证……”。“严禁在山边林缘烧田草、烧山皮、烧藤粉……上坟烧纸、迷信用火”。野外用火未经审批,火灾隐患不断。
⑵农民森林防火意识差,生产用火操作不规范。村民思想麻痹又过于自信,往往为了图省事,将应劈或锄的杂草等堆积焚烧,没有采取任何防护措施就点火,若遇炎热干燥、风力较大的天气,火借风势很容易从田边迅速蔓延到山上,致使森林火灾频发。
⑶造成森林失火的客观原因,主要是林区农业用地多在山林边缘,林地周围杂草丛生,枯枝败叶多,一有持续高温天气,植被就会变得干燥易燃;加上我乡是农业大乡,开春至冬季,农村农事活动几乎不断,生产性用火根本无法遏制;火警发生后,村民们对扑火消极应对,抱着“事不关已、高高挂起”的态度,且近年来我乡青壮年劳力外出打工增多,发生火警时召集不到足够人员扑火,致使火灾一旦发生损失都会比较大。
⑷对护林防火宣传、管理、巡查、督促不到位,措施不够有力。有些群众根本没有防火意识,干农活用火觉得很自然,考虑后果的较少,由于是单人行动,远离村庄,发生火灾时呼应不便,又无扑火的常识,使火势无法控制造成森林被烧毁。
⑸乡镇财政紧张,森林防火基础设施建设严重滞后。各种防火措施上投入不足,缺乏财源设置防火带,无法有效控制森林火灾,遇上大的火灾更没办法扑救。
三、对策与措施
⑴加强《森林防火条例》和《福建省森林防火实施办法》的学习和宣传,把森林防火工作深入到每个村,宣传声势要大,教育面要广,要达到护林防火,人人尽责的实效。各村要把森林防火的规定写进村规民约中去,让群众真正认识到森林防火的重要性,管好用火源头,坚决禁止一切非生产性野外用火。严格执行野外用火审批制度,采取行之有效的措施防患未然,以减少森林火灾发生,同时还要加大对违规用火的查处力度,设立森林防火举报电话,严格奖惩制度。特别是要注意搞好对重点地区,重点时期和重点人的宣传教育。
⑵充分发挥森林防火队的作用。组建群众扑火队,并加强培训,不断提高扑火技能,从扑大火的实战出发,突出“小火大兵团作战”的指导原则,修改完善扑救重特大森林火灾应急预案,从春防一开始就要实行对每天及特殊时间段的火险天气并实行等级待命制度,以实现扑火快速反应。
敢闯敢干积极筹建安全社区
为贯彻落实《国家安全监管总局关于深入开展安全社区建设工作的指导意见》,福建省安监总局开展了安全社区的试点工作。厦门市思明区篑笤街道就是福建省首批创建安全社区的三个试点单位之一。2010年10月,篑笤街道正式启动安全社区的创建计划,现已进入全面实施阶段,参与篑笤街道安全社区创建工作的专兼职人员共有500多人。
安全社区是一个全新的概念,每一步都是新的探索和尝试。篑笤街道首先做的是邀请专家前来对参与创建工作的人员进行安全社区基本知识的培训,让大家对安全社区有个全面的了解;然后,多次组织人员赴湖南、北京、天津、河南和山东等创建国家安全社区较早的地区进行实地考察学习,为具体的创建工作积累经验;最后才是全体创建工作委员会的班子成员一起开会确定具体的实施计划。
任何人都享有健康和安全的权力,这是安全社区的宣言。篑笤街道目前已成立“老民警社区服务队”、“爱心妈妈帮教组”等业余组织来服务社区居民。此外,爱心斑马线、移动红绿灯、福乐家园等项目的开展,也为居民生活提供了便利。为了让社区居民更及时更准确地了解安全信息,安监站人员在每个社区都设立了安全宣传栏和科普画廊,其中科普画廊最长的有22米,最短的也有11米。
安全社区创建计划开展以来,篑笪街道安监站人员更加注重实地走访、倾听民声、切实为民解忧的工作方法。针对居民反映的经常有人在楼道摔伤的问题,安监站人员经深入了解后发现,街道内共有400多栋多层住宅建于20世纪80年代,如今多存在无物业管理、设备简陋、管理困难等问题。其中居民反映的早晚出行经常摔伤的原因是楼道未安装照明灯。本着“城市上水平,百姓得实惠”的工作目标,篑笤街道全面启动了居民楼“楼道亮灯”工程。自2010年以来,先后分两期共安装楼道灯744梯4790盏,投入资金100多万元。老城区旧楼楼道无照明的问题终于解决了。
篑笤街道安全社区创建工作正有序开展。街道安监站站长方庆忠表示,他们的计划是争取在2012年把篑笤街道建设成符合要求的国家安全社区,在2013年建设成符合世界卫生组织安全社区标准的国际安全社区。
常抓常练重视防火灭火工作
篑笤街道靠着狐尾山和仙岳山,一直以来,篑笤街道安监站人员都将森林防火消防作为一个重要的工作来抓。
为做好森林防火宣传,今年上半年,篑笃街道在上山的路口和山上人流较大的地方增加了20块固定森林防火宣传牌,并向上山的游客现场发放了1000多份《森林防火须知》宣传单。
为加强森林防火物资的储备工作,篑笤街道安监站共增加灭火水枪及组合工具40套、火钩13把、消防大斧8把、塑料灭火扫把150把、强光手电35个,合计投入3万多元。
此外,他们还成立了10人扑火应急小组,队员们平日坚持演练与值班,一旦有火情,能够立即赶赴现场。
每逢重大节假日,篑笤街道安监站人员都专门开会重点部署森林防火工作。除了印发相关主题的森林防火宣传材料,街道安监站人员还特别重视森林防火检查,为此特别增派护林员。如今每位护林员都新配备了防火物资带,里面有灭火器、小铲子和森林防火宣传材料。
为普及消防安全知识,让居民掌握自救和及时扑灭火源的方法要领,篑笤街道举办了多场消防演练。2010年的消防演练分别在狐尾山和仙岳山山上、金桥社区、武夷工贸商务区和水岸篑磐小区进行。消防演练规模最大的一次,一共有33个队伍参加。每个社区、工业区及学校都派出了队伍。今年5月,篑笤街道联合多部门共同在港厦工业区进行了包含实地油盘、油桶灭火、水带连接、人员疏散等方面的实战演练,极大地增强了居民的自救互助能力,同时提升了街道针对突发事故的应急处理能力。
引进街道社区全覆盖的安全监控系统
自2004年以来,为有效遏制社区入室行窃、路面行窃等案件高发的情况,篑笤街道在领导高度重视下,开始强化科技防控建设。
2007、2008年,厦门思明区、街两级共投资800多万元,建成了社区治安报警监控系统,初步形成了覆盖街道、主要道路、敏感部位和居民居住区的电子防控带。目前,社区治安监控系统和派出所监控系统共有探头1133个,其中球形探头418个、枪击形探头588个。在监控室内共配有台式电脑1台、工业电脑2台、数字矩阵2台、16路硬盘录像机29台、21时监视器24台、50时三星液晶彩电2台、冠捷显示器6台、华3交换机2台、云台控制器2台。此外,街道还面向社会招聘了13名较高素质的大中专协警员,经过专业培训后,实行24小时全天候三班轮值,确保监控系统的有效运行。
安全监控系统正式运行后,篑笤街道的安全状况有了明显的改善,在打击现行犯罪、整治路面黄丑现象方面都发挥了极大的作用。以2009年1~3月为例,辖区共立刑事案件72起,同比下降15.3%。其中人室抢劫案件14起,同比下降26%:两枪案件2起,同比下降33.3%:路面案件28起,同比下降28.21%。
“利用安全监控系统,我们成功破获了一起团伙抢劫案,抓获3名主要成员,一举破获抢劫案件40多起,涉案金额达5万余元。”方庆忠告诉记者。
建立“平改坡”违章出租整改长效机制
“平改坡”是厦门近年来景观美化的一个重要举措。通过在楼房平面屋顶加上一个“盖子”的方式,不仅可有效防止违章搭盖,还能够营造一道亮丽的风景线,可谓一举两得。但是在“平改坡”项目完成后,却出现了部分顶楼居民违章出租的问题,这给小区安全带来了隐患。
篑笤街道安监站人员对此十分重视。他们以“平改楼”为目标,经过走访摸底,发现街道内有5个社区进行过“平改坡”改造,涉及186梯2700多户。其中违章隔离出租的有17户,共隔成47间住76人,堆放杂物的有40户。还有一个社区有屋顶式斜层建筑,涉及12梯144户,其中违章隔离出租的有6户,共隔成12间住23人。
关键词:地理信息系统(GIS);森林火灾;扑救
中图分类号:S717 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 01-0000-01
地理信息系统GIS(GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)是从20世纪60年代中后期发展起来的一个新兴的科学技术领域。利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软高程基准、硬件支持下,把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标,以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出,以满足应用需要的人机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出,满足各应用领域或研究工作的需要。
一、GIS的发展概况
地理信息系统概念的提出,要追溯到50年代。1956年,奥地利测绘部门利用电子计算机建立了地籍数据库,随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统(LIS)用于地籍管理。
1963年,加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语,并建立了世界上第一个GIS--加拿大地理信息系统(CGIS),用于自然资源的管理与规划。
70年代,GIS技术朝实用化方向发展。一些发达国家建立了许多专业性的土地管理信息系统和地理信息系统。与此同时,GIS技术受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视,成为一个引人注目的领域。
80年代是GIS普及和推广应用的阶段。随着图形工作站和PC机性能价格比的大为提高,计算机和空间信息系统在许多部门被广泛应用。GIS软硬件的发展使GIS应用从空间数据管理向空间决策支持分析迈进。GIS软件研制和开发也取得了很大成绩,涌现出一些有代表性的GIS软件。
90年代,主要是制定GIS互操作与数据共享标准;利用RDBMS存储GIS数据;GIS系统正迅速走向构件化。
二、GIS种类及迅速发展状况
1.GIS种类
(1)全国性的综合系统。是以一个国家为研究和分析对象的系统,如日本的“国土信息系统”、加拿大的“国家地理信息系统”等,都是按全国统一标准、存贮包括自然地理和社会经济要素的全CCD像机(数字像机)面信息,缩处理后,形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。
(2)区域性的信息系统。它是以某个地区为其研究和分析对象的系统。
(3)专题性信息系统。它是以某个专业、问题或对象为主要内容的系统,也是发展最多、最为普遍的系统。
2.GIS的迅速发展
因遥感、遥测等新技术的应用和迅速发展,使资源与环境信息的数量激增。社会上对这些信息的需求日趋迫切,对质量的要求也越来越高。从定性分析发展到定性、定量和定位相结合,从单一要素发展到多要素、多时空的综合分析,传统的方法已不能适应资源与环境信息科学管理和综合开发的需要,必须充分从现代科学技术中吸取营养。
因信息科学、计算机科学、网络技术、人工智能特别是数据库技术的发展,促进了数字测图技术和制图自动化技术的发展,使资源与环境信息的数字化采集、存贮、处理、显示和自动输出成为可能。
随着信息时代以多学科跨领域为特征的科学思维的发展,使社会发展和国家宏观决策更趋向于从纵观全局的高度进行系统分析,必须把自然界和人类社会作为一个整体,将资源与环境作为一个巨大的系统来对待。这就促进了各种类型的经济信息系统与自然环境信息系统相结合的综合性信息系统的相继建立。
地理信息系统的广泛运用,大大提高了资源与能源的利用率,带来了巨大的经济效益和社会效益。
国际上有关学术组织的诞生,也是促进GIS迅速发展的重要原因之一。
三、GIS在森林资源上的应用
(一)GIS技术在森林防火中的应用现状
随着气象科学、遥感技术、电子计算机、激光、通讯和航空航天技术的蓬勃发展,加上现代科学管理的渗透,都为森林防火提供了先进的手段和技术条件。如林火监测、火险预报、林火行为研究以及计算机林火管理系统等新技术的应用,为有效地控制森林火灾的发生,把森林火灾的损失降低到最低限度提供了保证。近年来,计算机技术也正在逐渐向我国森林防火管理中渗透。防火工作已逐步由经验型向科学管理型转变,并制定全国森林火灾评估办法,完成全国森林火险等级区划,试验和应用飞机化学灭火、生物防火等。这些研究和开发为GIS在森林火灾管理中的应用做出了积极的探索。
(二)ArcGIS系列软件
ArcGIS系列软件是由美国环境系统研究所公司(ESRI,Environmental Systems Research Institute)所开发的地理信息系统平台。ArcGIS是一个完整的地理信息系统软件产品家族,其软件产品构成了一个完整的GIS。它基于一个称为ArcObjects的共享GIS软件组件公共库。ArcObjects是独立于平台的组件集,用C++编写的,提供支持桌面系统肥客户端和瘦客户端应用以及服务器应用等开发服务。ArcGIS系列软件主要分为四部分。
图1 ArcGIS软件结构图
基于ArcGIS Serve的企业级GIS系统可以分为3个主要层次:表示层,应用层和数据层。见图2所示。
图2ArcGIS Server系统的体系结构图
(三)功能设计
系统主要实现六个子模块,即基本地图操作、火点定位、火场蔓延、辅助决策、综合查询和业务分析,功能架构如图3所示。
图3 功能架构
系统对林火行为模拟、火场损失预评估和最佳扑火路径的分析,实现科学的辅助林火扑救、决策工作。系统充分体现了GIS领域中的客户机/服务器技术、空间数据库管理技术和COM开发技术,实现多用户实施操纵、海量地理数据的管理,使先进的信息技术较好的服务与森林防火项目。GIS与WEB相结合应用于林火预测预报(主要有林火防御和林火行为预测)已成为研究热点。GIS、RS及GPS集成在林火探测与扑救和林火损失评估方面上的应用受到关注。系统可以全天候实时监测林火状况,并可以预测林火行为,提供关于火情的遥感图像信息以及扑救现场的实时图像信息,为森林火灾扑救指挥工作作出科学的决策。
四、结论
在GIS基础上建立森林防火专家系统市林业系统一个崭新的研究领域,GIS的作用是管理,存贮空间数据,进行空间分析;专家系统是对只是表示和利用知识进行推理。从而实现有传统的管理模式向科学管理模式的转变,全面提升火灾扑救工作的科学化和智能化。为我国林火管理科学技术的进步起到了推进作用。
参考文献:
[1]赵霈生,杨崇俊.WebGIS的设计与实现,中国图形图像学报,2000,1
[2]晓魏.俄罗斯林业近况.世界林业研究,1995,8(4):70-71
关键词:数据融合 传感器 无损检测 精确林业 应用
多传感器融合系统由于具有较高的可靠性和鲁棒性,较宽的时间和空间的观测范围,较强的数据可信度和分辨能力,已广泛应用于军事、工业、农业、航天、交通管制、机器人、海洋监视和管理、目标跟踪和惯性导航等领域[1,2]。笔者在分析数据融合技术概念和内容的基础上,对该技术在林业工程中的应用及前景进行了综述。
1 数据融合
1.1 概念的提出
1973年,数据融合技术在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中得到了最早的体现。70年代末,在公开的技术文献中开始出现基于多系统的信息整合意义的融合技术。1984年美国国防部数据融合小组(DFS)定义数据融合为:“对多源的数据和信息进行多方的关联、相关和综合处理,以更好地进行定位与估计,并完全能对态势及带来的威胁进行实时评估”。
1998年1月,Buchroithner和Wald重新定义了数据融合:“数据融合是一种规范框架,这个框架里人们阐明如何使用特定的手段和工具来整合来自不同渠道的数据,以获得实际需要的信息”。
Wald定义的数据融合的概念原理中,强调以质量作为数据融合的明确目标,这正是很多关于数据融合的文献中忽略但又是非常重要的方面。这里的“质量”指经过数据融合后获得的信息对用户而言较融合前具有更高的满意度,如可改善分类精度,获得更有效、更相关的信息,甚至可更好地用于开发项目的资金、人力资源等[3]。
1.2 基本内容
信息融合是生物系统所具备的一个基本功能,人类本能地将各感官获得的信息与先验知识进行综合,对周围环境和发生的事件做出估计和判断。当运用各种现代信息处理方法,通过计算机实现这一功能时,就形成了数据融合技术。
数据融合就是充分利用多传感器资源,通过对这些多传感器及观测信息的合理支配和使用,把多传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某些准则进行组合,以获得被测对象的一致性解释或描述。数据融合的内容主要包括:
(1)数据关联。确定来自多传感器的数据反映的是否是同源目标。
(2)多传感器ID/轨迹估计。假设多传感器的报告反映的是同源目标,对这些数据进行综合,改进对该目标的估计,或对整个当前或未来情况的估计。
(3)采集管理。给定传感器环境的一种认识状态,通过分配多个信息捕获和处理源,最大限度地发挥其性能,从而使其操作成本降到最低。传感器的数据融合功能主要包括多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测[4]。
根据融合系统所处理的信息层次,目前常将信息融合系统划分为3个层次:
(l)数据层融合。直接将各传感器的原始数据进行关联后,送入融合中心,完成对被测对象的综合评价。其优点是保持了尽可能多的原始信号信息,但是该种融合处理的信息量大、速度慢、实时性差,通常只用于数据之间配准精度较高的图像处理。
(2)特征层融合。从原始数据中提取特征,进行数据关联和归一化等处理后,送入融合中心进行分析与综合,完成对被测对象的综合评价。这种融合既保留了足够数量的原始信息,又实现了一定的数据压缩,有利于实时处理,而且由于在特征提取方面有许多成果可以借鉴,所以特征层融合是目前应用较多的一种技术。但是该技术在复杂环境中的稳健性和系统的容错性与可靠性有待进一步改善。
(3)决策层融合。首先每一传感器分别独立地完成特征提取和决策等任务,然后进行关联,再送入融合中心处理。这种方法的实质是根据一定的准则和每个决策的可信度做出最优的决策。其优点是数据通讯量小、实时性好,可以处理非同步信息,能有效地融合不同类型的信息。而且在一个或几个传感器失效时,系统仍能继续工作,具有良好的容错性,系统可靠性高,因此是目前信息融合研究的一个热点。但是这种技术也有不足,如原始信息的损失、被测对象的时变特征、先验知识的获取困难,以及知识库的巨量特性等[5,6]。
1.3 处理模型
美国数据融合工作小组提出的数据融合处理模型[7],当时仅应用于军事方面,但该模型对人们理解数据融合的基本概念有重要意义。模型每个模块的基本功能如下:
数据源。包括传感器及其相关数据(数据库和人的先验知识等)。
源数据预处理。进行数据的预筛选和数据分配,以减轻融合中心的计算负担,有时需要为融合中心提供最重要的数据。目标评估。融合目标的位置、速度、身份等参数,以达到对这些参数的精确表达。主要包括数据配准、跟踪和数据关联、辨识。
态势评估。根据当前的环境推断出检测目标与事件之间的关系,以判断检测目标的意图。威胁评估。结合当前的态势判断对方的威胁程度和敌我双方的攻击能力等,这一过程应同时考虑当前的政治环境和对敌策略等因素,所以较为困难。
处理过程评估。监视系统的性能,辨识改善性能所需的数据,进行传感器资源的合理配置。人机接口。提供人与计算机间的交互功能,如人工操作员的指导和评价、多媒体功能等。
2 多传感器在林业中的应用
2.1 在森林防火中的应用
在用MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)数据测定森林火点时的20、22、23波段的传感器辐射值已达饱和状态,用一般图像增强处理方法探测燃烧区火点的结果不理想。余启刚运用数据融合技术,在空间分辨率为1 000 m的热辐射通道的数据外加入空间分辨率为250 m的可见光通道的数据,较好地进行了不同空间分辨率信息的数据融合,大大提高了对火点位置的判断准确度[8]。为进一步提高卫星光谱图像数据分析的准确性与可靠性,利用原有森林防火用的林区红外探测器网,将其与卫星光谱图像数据融合,可以使计算机获得GPS接收机输出的有关信息通过与RS实现高效互补性融合,从而弥补卫星图谱不理想的缺失区数据信息,大大提高燃烧区火点信息准确度和敏感性。
2.2 森林蓄积特征的估计
关键词:森林资源:保护:措施:建议
森林资源的保护就是环境的保护,就是在保障社会的可持续发展。森林资源的管理包含了森林资源的培育、保护及利用的各环节和全过程,森林资源的保护是森林资源管理的重要组成。保护森林资源于林业发展中有非常重要的作用,对于保障社会的可持续发展意义重大。
1 森林资源保护的相关概念
森林资源保护(Conservation of Forest Resources)指促进森林的数量增加、物种的繁衍或质量改善,及其他的对森林效益和功能提高有利的保护性的措施。在森林生态建设的工程中,森林资源的管理被分为了森林资源开发、经营及保护。通过科学的管理方式,可以有效的改善森林资源保护的现状。
2 森林资源对人类社会的作用和重要性
2.1 森林资源对人类社会的作用
森林的植物的分泌物能够杀死细菌;森林能够降低噪音污染;森林能够进行涵养水土、防风固沙及吸收各种的粉尘,净化环境;森林具有提高湿度及较低温度的功能;森林能够进行气候的调节,进行光合作用,吸收二氧化碳,呼出氧气,保持空气中氧气含量和生态的平衡。
2.2 森林资源保护对人类社会的重要性
森林资源保护能够进行生物的多样性保护,生物的多样性保护是国际的重要性课题,同时是人类生存物质的基础。森林中存在着丰富且大量的生物物种,因此,进行森林资源保护就是最有效直接的保护物种多样性的途径。
森林资源的保护是对林业发展的保证,由林业的自身特点决定,林业包含森林畜牧、资源业及种植业等方面,林业的发展基础就是森林资源。
森林资源的保护是在对环境的保护,森林起着调节空气及环境生态平衡的重要作用。环境的保护已经成为全球性的重要课题,保护森林的资源就是在进行环境的保护。
森林资源的保护是在对社会的经济发展的保证。农业、科技及工业等各行业共同决定着社会的发展,但是,社会的各行业的基础都是森林资源,森林资源提供着各行业所需的基础,且森林资源还为旅游资源提供保障,丰富的森林资源保障着社会的经济发展。
3 森林资源保护管理中存在的问题
3.1 森林资源的保护管理设施陈旧
森林资源的保护管理监测设备和技术陈旧。森林资源的管理和保护模式一直是传统的模式,没有建立科学的森林资源的管理相关信息系统,技术和设备的支持机制比较陈旧,森林资源的监测的效率较低,信息不能及时的反馈,没有完善的森林资源的保护监测网络。
3.2 森林资源的保护管理的政策落后
森林资源的保护管理的政策相对落后,在国内的资源占比较多,国家采用了专门的产权管理的方案,对森林资源进行合理充分的利用,但是,实际上因为管理的问题,森林资源的保护产权管理进行的并不顺利。森林资源的私有性,导致森林的发展受到个人的思想因素影响非常大,造成了严重浪费和管理的不协调等问题。森林资源的开采利用的程序,是由低到高,再依次由高到低进行管理,程序复杂,为管理工作带来很大困难。并且,国内相关的生态补偿制度不到位,补偿的标准较低,没有有效的实践意义。
3.3 森林资源保护中的林业发展滞后
森林资源保护中的林业相关产业的基础和效益较低,缺乏专业的人员,科技和经营管理的水平较低,产业的结构也不合理等问题较为突出。林业的发展比较缓慢,产业没有形成合理的规模,没有展现出相应的经济优势。
3.4 森林资源保护中的防火和防害意识淡薄
森林的防火的基础设施比较缺乏,野外火源的防控不重视,并且附近居民的科学的用火常识和防火意识较为缺乏,森林防火的问题需要重视。近年来,森林火灾发生的频率较高,森林的防火形势比较严峻。由于基层的经费不足,设施陈旧等问题,导致森林病害监测和防治的技术较低,对于较大的森林害虫的预防和解决,一直处理的非常困难。由于无法有效的解决,经常对林业造成严重的经济损失,严重的影响了森林的生态系统的健康正常循环。
3.5 森林资源保护中的监督和管理制度不完善
为了保障森林资源保护中林业资源的合理利用,国家的相关部门需要进行森林资源的实时监督,从而确保森林资源不存在损失和浪费。但是,监督部门的监督力度不够,对于林地的使用、审核及破坏等相关的监察并没有落实。并且,森林资源的保护管理的制度不完善,保护措施的有效性和针对性不够,由于森林资源的涵盖内容较大,相应的保护措施范围也同样很大,国家对于相关具体的针对性措施的提出,仍比较少,森林资源保护的管理制度仍不完善。
4 森林资源保护管理中的发展建议
4.1 加大森林资源保护中的资金投入
加大森林资源保护的资金投入,提高管理人员待遇,提升林业的筹备资金,最大限度的保障森林资源保护所需的精神需求和基础设备。更新高科技的管理和监测设备,建立相应的地理信息系统,建立高水准、高素质及高科技的监测体系,从而提高森林资源的监测效率、水平和质量。
4.2 建立科学合理的森林资源的相关保护政策
面对森林资源的保护政策的落后,国内需要建立相应的科学合理的保护管理政策。首先进行合理的产权的优化,根据实际的情况,进行分类建立商品林和生态公益林。合理的进行森林资源利用的程序简化,有效的提高森林资源的保护管理,进行开发时,需要注意森林生态资源的保护。并且需要建立合理有效的途径,完善相应的补偿机制,包括加大资金的投入,社会公众的补偿,进行生态补偿税的征收。
4.3 进行森林资源保护中林业可持续发展
进行森林资源中林业产业的经济结构优化,从而达到林业可持续的发展。在完善相应的管理机制的前提下,加快林业产业的改革和创新,加大国有林业的基建和资金的投入,明确基层的工作人员的具体责任,加强护林人员的素质水平的提高。高素质护林工作者,是森林资源保护的基础和前提,护林人员的责任到位保障了森林资源保护管理的整体水平。需要进行相应的定期培训,建立相应的管理制度,从而,实现森林资源保护中林业的可持续发展。
4.4 加强森林资源保护的防火和防虫意识
森林防火和防害是森林资源保护管理中非常重要的大事。各级的相关部门都需要进行高度重视,对于肇事者严格进行从重处理。森林的防火需要遵循预防为主、积极消灭方针,并且遵循全社会进行保护和防火,政府承担全责的原则,进行全面的预防和补救火灾能力的提高。森林害虫的预防及除治需要同时重视,为了有效的开展害虫的防治工作,需要重视虫害预防工作,做好检疫和幼林的培育,及时的清除果园和林地,并且有计划的进行封山育林工作。
4.5 完善森林资源保护中的监督和管理制度
在森林资源保护中,监督部门行使着管理监督工作,只有配合相关监督政策,合理有效的行使监督权力,落实相关政策到具体的工作中,才能有效的保证森林资源的合理充分利用。相关部门需要严格核查工作,协调各部门的具体工作,且需要加大森林破坏案件督查力度。森林资源保护管理部门需要重视森林采伐的相关管理制度,严格审查持证采伐,且需要加大采伐督查力度,从而完善森林资源保护中的监督和管理体系。
论文摘要:在分析专家系统、智能决策支持系统的基础上,探讨智能决策支持系统在林业中的应用,提出了精确林业工程智能决策支持系统平台设计框图及其系统功能。
智能决策支持系统(IntelligentDecisionSupportSystem,IDSS)的概念最早由Bonczek等人于20世纪80年代提出[2]。IDSS是在决策支持系统
(DecisionSupportSystem,DSS)的基础上集成人工智能(ArtificialIntelligence,AI)及专家系统(ExpertSystem,ES)而形成的,其核心思想是将人工智能与其它相关科学技术相结合,使DSS具有人工智能,能够更充分地应用人类的知识。IDSS既充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点,又发挥了决策支持系统以模型计算为核心解决定量分析问题的特点,充分做到了定性和定量分析的有机结合,使得解决问题的能力和范围得到一个大的发展。
1决策支持系统及其在林业中的应用
DSS是在20世纪70年代初由美国MSScottMorton首先提出[3],并在80年代迅速发展起来的新型计算科学。DSS是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础,以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段,针对半结构化的决策问题,支持决策活动的具有智能作用的人机系统。该系统能够为决策者提供决策所需的数据、信息和背景材料,帮助明确决策目标和进行问题的识别,建立或修改决策模型,提供各种备选方案,并且对各种方案进行评价和优选,通过人机交互功能进行分析、比较和判断,为正确决策提供必要的支持。
DSS实质上是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的,它把管理信息系统和模型辅助决策系统结合起来,使得数值计算和数据处理融为一体,提高了辅助决策的能力。它的产生基于以下原因:(1)传统的管理信息系统要靠人来实现模型间的联合和协调,解决复杂的、多模型辅助决策效率低下,而决策支持系统是由计算机自动组织和协调多模型的运行和数据库中大量数据的存取和处理,达到更高层次的辅助决策能力;(2)解决半结构化和非结构化问题的需要。
DSS由3个系统组成[3],即人机交互系统(对话部件)、模型库系统(模型部件)和数据库系统(数据部件)。
20世纪80年代以来,决策支持系统广泛应用于林业,并在林业资源与环境监测、森林病虫草害防治等领域取得了丰硕的成果。中国林业科学研究院建立了基于Internet网络环境的林业资源数据库[4],包含了森林资源状况、林业社会情况、林业经济情况、林业工程建设情况、林业营林情况和林业自然资源等历史数据。该系统运行采用了基于Internet的3层结构模式,即用户/WEB服务器/数据库服务器运行模式,可提供数据的网络查询、管理和维护功能,为分析和决策提供支持。
WCSchou等人开发了航空喷雾决策支持系统(SpraySafeManager,SSM)[5]。我们知道除草剂被普遍用于森林杂草防除,但除草剂脱靶喷雾沉积和漂移是一个重要的环境问题,因此在清楚喷药工具对环境的影响及作用效果、运用效率的前提下,可靠地进行除草剂喷洒是必要的。SSM的特点就是将喷雾沉淀和漂移的预测与生物反应模型融合在一起。该系统包含了一系列除草剂/杂草和除草剂敏感植物雾滴反应模型及产量模型。第二代SSM(SSM2)将喷雾沉淀和地理信息系统(GIS)融合在一起,增加了斜坡沉积修正模型和飞行路线确定模型,从而可在真实的空间背景下区分喷雾区边界和敏感区域。由于使用者能够即时、直观地“看到”喷雾区地图上的图像及数据,使得SSM2的模拟更加真实。
2智能决策支持系统及其在林业中的应用
2.1智能决策支持系统的信息结构
图1为智能决策支持系统的信息结构[6],其中知识库用来存放各种规则集、专家知识经验及其因果关系;数据库存放基础数据、决策信息和事实性知识;模型库用来存放各种决策、预测及分析模型;多库协同器从知识、数据、模型、方法等各个方面为决策服务,协调各部分之间的关系,为管理决策提供多方面、多层次的支持和服务。
2.2智能决策支持系统的研究进展
随着Internet/Intranet技术的发展,传统的智能决策支持系统面临着一些新的问题:(1)分析、决策用的数据不再集中于一个物理节点,而是分散到网络上的不同节点;(2)分布、决策模型和知识处理方法也从一台机器上的集中处理,变成在网络环境下的分布或分布加并行的处理方式。
进入20世纪90年代以来,人工智能(机器学习、模糊技术、人工神经网络)、专家系统、数据库技术和Internet/Intranet技术的发展为IDSS提供了强大的技术支撑。20世纪80年代兴起的Agent技术为智能决策支持系统奠定了技术基础。Agent是一个能够持续自主驻留、活动于真实的或虚拟的复杂动态环境中的问题求解实体[7]。Agent具有相当程度的独立性、自主性、协作性、适应性和社会性,并在一定程度上具有人的部分智力。将Agent技术融合到智能决策支持系统中所集成的基于Agent的智能决策支持系统具有传统IDSS所没有的一些特性:(1)开放性。即能够与外界交互,系统资源不足时能够向外界请求帮助,同时具有对外提供资源的功能;其二是系统部件的易于增减,保持系统完整而不含多余的计算过程。(2)IDSS是分布式的、基于网络环境的。(3)资源可重复使用。不但决策程序、决策方法可重复使用,而且系统资源(决策知识、决策经验、决策模型等)能被不同的决策程序多次调用。(4)集成群体的经验和智能。(5)突破静态的程序化决策方式,实现人机智能结合。
目前多Agent技术已成为人工智能研究的热点。多Agent系统(Multi-AgentsSystem,MAS)是一个松散耦合的Agent网络,这些Agent通过交互解决超过单个Agent的能力或知识的问题。多Agent系统具有如下特征:每个Agent拥有解决问题的不完全的信息或能力;没有系统全局控制;数据和知识是分散的;处理是异步的;Agent是异质的、分布的;系统是开放的。
2.3智能决策支持系统在林业中的应用
随着数据挖掘、人工智能、3S与DSS技术的发展,以及精确林业自身发展的需要,国内外开始研究智能决策支持系统在林业中的应用,如防护林体系建设、森林防火、变量施肥等。
北京林业大学研制出区域生态经济型防护林体系建设模式智能决策支持系统[8]。该系统由4个子系统构成:数据及数据库管理、图形及图形库管理、模型及模型管理库、专家系统,并以数据及图形系统为基础,以模型系统为分析手段,以专家系统为智能决策核心,各模块相对独立,以数据管理模块为中介,组成有机整体。可实现统计、预测、区域生态经济系统诊断、土地分类及生态评价、林种的水平及立体配置、区域经济结构优化等功能。
东北林业大学与黑龙江大兴安岭防火指挥中心课题组通过3个阶段的研究,建立了基于WEB与3S技术的森林防火智能决策支持系统[9],实现了林火数据库、林火预防预报、林火蔓延模型、扑火指挥决策等方面的智能化、网络化管理。它包含了森林防火灭火系统中的地形图绘制,防火机构、历史火灾和各种代码等数据库的建立与维护,火点定位、火场蔓延、派兵扑火、清理看守火场和损失评估等模型的建立,与上下级单位的数据交换,在火灾发生前可作出林火预报和预防;当林火发生时,可模拟林火的蔓延,并提供火场定位、派兵、扑火、清理火场、看守火场等辅助决策方案,为指挥员作出正确决策提供参考;火灾发生后可作出火灾损失评估。
RaymondKFink等人[10]利用机器学习方法分析空间土壤肥力、土壤物理性质和产量数据,在可变量施肥系统中利用基于规则的决策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加产量。利用标准的GIS工具将农田进行网格化,分成10×30m的矩形方块。根据历史产量数据、历史性质数据(土壤物理性质、土壤化学性质、坡度、地貌等)进行数据挖掘,采用CART回归树运算法则(Beriman等,1984)确定产量模型,根据当前性质数据、产品市场价格等,按照经济效益最大的原则确定施肥量的大小(如果施肥费用大于增加产量的产值则不予施肥)。从测试结果看,采用DSS4Ag系统进行变量施肥,产量增加不很明显,但施肥总量明显减少,降低了成本,且降低的成本超过了必要的土壤测试和变量施肥装置的花费,整体经济效益得到提高。
3精确林业智能决策支持系统的设计
3.1精确林业的概念
精确林业是综合利用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、林业工程技术等现代高新科技,建立一体化、数字化、智能化的现代化林业生产模式和技术体系,最大限度地获得森林的生态、经济和社会效益,实现森林可持续经营和区域可持续发展[10~12]。简言之,精确林业就是实现以最小资源投入、最小环境危害获得最大林业效益。其中,地球空间信息技术主要有全球定位系统、地理信息系统、遥感、数据通讯;计算机辅助决策技术主要有管理信息系统、决策支持系统、专家系统、智能决策支持系统;林业工程技术主要有林业机械自动化、森林病虫草害防治、森林土壤类型分析、林地适应性评价、立地类型与立地条件分析、林木育种、施肥、林木采伐,等等。精确林业的研究与发展有助于我国人口、资源与环境方面重大问题的解决,有助于林业资源的高效利用和林业环境保护,是发展林业的重要途径。
3.2系统的总体设计框图
建立GIS和ES集成的精确林业智能决策支持平台,可为林业生产者、管理人员和科技人员提供网络化、智能化、形象直观的信息服务。根据历史上病虫草害发生情况和森林保护专家在长期研究与生产实践中获得的知识,进行病虫草害统计趋势模型和技术经济分析,建立农药使用技术专家系统,并根据实时数据处理、喷雾目标特征和病虫草害防治目标阈值,建立智能决策支持系统,从而可针对不同林业生产情况及病虫草害发生类型、程度等实际需要确定农药投入的种类、数量等,指导自动执行变量投入决策,控制可变量喷头实现特定区域的农药精确定量喷雾,最大程度上杜绝非目标农药沉积,减轻环境污染。同时,病虫草害防治后的一系列数据可作为来年病虫草害预测和森林病虫草害防治战略的储备参考。
根据我们的研究和实践,提出精确林业智能决策支持系统(PFIDSS)的总体设计框图(图2)。
3.3系统的功能
(1)GIS数据仓库包括3个基本功能:①数据获取。负责从外部获取数据,将数据分类,重新组合成面向全局的数据视图,从而解决IDSS中数据存储和数据格式不一致问题;②数据存储和管理。负责数据仓库的内部维护和管理,包括数据的存储组织、维护、分发等;③信息访问。它属于数据仓库的前端,面向不同种类的最终用户,由系统的各种工具组成。数据仓库的最终用户在这里提供信息、分析数据集。
(2)数据挖掘系统。对数据仓库中的数据进行挖掘,通过大量的历史性数据分析,从中识别和提取隐含的、潜在的有用信息,通过多库协同器,将其分发给数据库管理系统、方法库管理系统、模型库管理系统、知识库管理系统。挖掘的主要技术是空间要素和属性信息关联的空间数据挖掘,它的研究内容不仅仅局限于对地理要素的空间位置和空间关系的研究,而且还包括对空间现象(季节更换、气象条件)、空间因素(高山、谷地、平原)、空间组成(土壤、地貌、植被、水域)、空间活动(水土流失、沙漠侵蚀)等的研究,力求从中揭示出相互影响的内在机制与规律、空间活动(水土流失、沙漠侵蚀)等的研究,力求从中揭示出相互影响的内在机制与规律。
关键词:林业;可持续发展;问题;措施
中图分类号:F307文献标识码: A
近年来,人们越来越认识到林业的重要性,意识到加强森林资源保护对生态环境的重要影响,所以加强对林业结构和林业部门之间经营和管理行为的规范和调整,通过对森林生态系统的有效经营管理,实现森林的可持续经营,为社会和经济发挥提供优质的林木和林产品,推动林业可持续发展的进程。
一、 当我国前林业可持续发展中存在的问题
1、 森林资源总量不足、分布不均、质量不高、效益低下的问题还很突出
相比世界一些发达国家和地区,我国的森林资源总量还很不足,国家生态安全还不能得到良好保障;南方与北方、沿海与内地、山区与平原、富裕地区与贫困地区森林资源分布存在明显不均;一些地方虽然森林覆盖率有所提高,但林地单位面积蓄积量低;人工林经营质量不高,产量低、品质差,效益低下;许多地方的森林树种结构和林龄结构不合理,纯林比例过大。
2、 林业产业发展水平与整个国民经济发展水平仍存在很大差距
许多地区林业产业整体发展水平较低,许多产业停留在产品粗加工和生产简单成品的水平上,缺乏深加工科技附加值的理念, 缺乏产品创新和品牌意识,缺乏规模生产经营意识,资源利用水平低、经济效益差,限制了森林作为可再生资源、可循环利用经济体的出路,限制了地方林业的发展。对森林多种功能的认识开发还有待发掘,生物质能源、木本粮油等战略性新兴产业刚刚起步,林业产业的市场研究还十分薄弱,许多地区对林业产业发展没有长远规划。
3、林业管理机制、理念都需理顺市场配套措施尚需跟进
单一部门管理,组织力度欠缺,森林分类经营与管理的理念没有普及,相关的配套政策与法规欠缺完善。生态公益林,国家的生态效益补偿基金补偿范围小、金额低,调动不了群众参与建设的积极性;商品林经营理念宣传不到位,现行的限额指标采伐制度限制了商品林的扩大经营,也限制了退耕还林的养护更新。木材成熟后得不到采伐指标,影响了农户再造林的积极性。农业补贴金额年年递增,新的林业刺激政策没有出台,造成一些地区退林还耕。
适应市场经济的支撑服务体系还没有完全建立,缺少森林资源评估、林权登记管理、林业科技法律信息咨询等机构,不利于对林业资源的规范化、法制化管理。
二、解决我国林业可持续发展问题的措施
1、 加大科技对林业发展的支撑力度
林业的可持续发展、跨越式发展必须依靠科技先行。我国森林资源丰富,林业可持续发展取得了一定成绩。但林业科技依然薄弱,尤其在在良种选育、经济林栽培技术等方面亟待提高。因此,我国林业发展应借助与高校合作的契机,积极引入适合林产业管理、发展的企业机制,做好技术人员、林业种植大户的技术培训工作,及时引进科研研究所等单位的科研成果。以努力提升林产业技术创新能力为发展目标,以林产业发展的关键技术需求为导向,积极谋求优势互补、联合攻关、共同开发、利益共享的创新战略联盟,最终实现“产学研”的紧密结合,提高林业科技水平。根据我国林业产业建设对高层次专业技术人才的需求,优化提升林业技术人才结构,有计划、有步骤地培养、引进符合林产业结构高层次、复合型、高技能的专业人才,增强林产业发展创新能力, 保证科技对林产业的支撑作用,确保生态林业可持续健康发展。
2、 完善林业管理制度
基于中国林业生态建设,生态安全,生态文明的发展战略要求和我国《森林法》第五条规定“林业建设实行以营林为基础,普遍护林,大力造林,采育结合,永续利用的方针”的指导思想。随着林业的不断发展,社会和国家对林业的需求也会愈来愈大,林业可持续发展将面临更大的挑战,尤其是随着林地面积不断增加,森林病虫害、森林火灾以及人为的因素时刻都在威胁着森林资源,“三分造,七分管”,管理任务愈来愈艰巨,针对乱砍滥伐、乱占林地、森林病虫害,要完善林业管理制度,尤其针对森林火灾隐患要完善森林火线预测预报,加强火灾发生时的应急反应能力,加强森林消防队伍建设,提高森林扑火物资的等级与储备,确保森林资源的安全。逐步完善政府主导、市场推进、公众参与的机制建设。
3、改变观念,提高认识
林业企业要从思想观念上改变传统的只重视林业经济效益,忽视生态效益的观念,从本质上认识到林业的经济效益和生态效益二者是相互联系,认识到林业生态效益的良好发展是林业经济效益的助推剂。时刻将林业的生态效益和林业经济效益看作是统一体,不能将其划分为两种不同的概念。过量采伐森林资源,以求获得更高的经济效益,势必会对生态环境平衡带来极大的破坏,生态环境一旦失去平衡,相应地对林业经济的发展将直接造成严重影响,更会导致林业经济下滑持续期延长,林业经济发展后劲不足。基于此,为了能够达到林业经济快速发展的同时又能兼顾生态效益的平稳发展,从思想上要走出只重视林业经济效益,轻视林业生态效益的误区,更新观念,改变思想,切实认清、正确权衡林业经济效益与林业生态效益的关系,始终将可持续发展理念作为林业产业生产经营的主导理念。加大力度对现行的林业资源采伐方式进行治理,合理采伐、加大造林力度,提高林业资源的保护意识。
4、 优化林业经济结构,调整产业发展
调整优化林业产业经济结构,是大力实现林业可持续发展物质保证。这就需要我们强化第一产业,积极发展生态经济林、速生丰产用材林、工业原料林基地等方面的林业建设;优化第二产业,加大林木资源、林木产品、矿产资源、水电资源以及其他林区资源的开发、加工和综合利用力度;积极发展第三产业,加速发展森林旅游业、花卉业、商业以及其他服务业。与此同时,我们还要进一步强化天然林的保护与经营,切实保护好现有的天然林资源,对于人工林的经营也要进行科学规划和管理。积极调整林业产业结构,促进林业可持续发展,同时大力解决林业产品结构不合理以及产品缺乏竞争力等问题。
5、加强各项政策的完善
(1)建立管人、管事、管资产相统一的运行机制。理顺管理体制以及国有林场的隶属关系,明确各级管理部门的责、权、利,放宽、搞活经营机制。
(2) 放宽森林采伐限额限制。设置国有林场森林采伐限额,根据不同的级别以及需求性进行森林采伐限额的编制和管理。
(3) 出台相关的稳定政策来保障国有林场经营区长期稳定、保障国有林场经营的林地不被侵占和森林资源不被破坏政策。
(4) 国家应该给予财政和金融支持。建设资金纳入各级政府的财政预算从而形成长期稳定的投资渠道。同时应该建立国有林场建设的公共财政支持体系。
6、 注重林业生态、经济效益综合评价
林业的生态效益是指林业的发展所带来的生态方面的正面影响。人们普遍认识到,森林兼具有经济效益、社会效益与生态效益等三种效益,且经济效益往往最先受到关注,但我们可以看到,在目前的情况下,生态价值远远大于其经济价值。而林业的生态效益和经济效益有着密切的联系,林业的生态效益可以创造经济效益。这些年来,林业的生态效益和经济效益受到了极大的关注,各地在实践中采取了很大的成效。
7、 森林有效保护策略
完善森林火线预测预报,加强火灾发生时的应急反应能力,加强森林消防队伍建设,提高森林扑火物资的等级与储备。通过森林防火教育宣传,提高森林防火意识;及时处理可能引起火灾的隐患;加强火灾应急组织的管理。对于病虫害的防治,建立专家系统,利用科学和技术,通过生物防治和化学防治对森林病虫害进行治理,保护森林资源,实现林业可持续发展。
8、 大力加强森林法制建设
遵循林业保护的市场规则,修改现行《森林法》规定的限额采伐制度和采伐许可证制度。对商品林木实行自主采伐制;对于具有生态价值的林地,政府通过经济手段如给予生态补偿、限额采伐。严厉打击破坏森林资源的违法犯罪行为。各级政府、林业主管部门和公安、司法机关要加大对破坏森林资源的违法犯罪活动的打击力度,依法、严格、及时地查处林业案件,认真解决有案不查、查而不判、以罚代刑、重罪轻判等问题,确保林业法律法规得到切实的执行。
总之,可持续林业不仅从健康、完整的生态系统、生物多样性、良好的环境及主要林产品持续生产等方面反映了现代森林的多重价值观,而且对地区、国家乃至全球的社会经济发展和生存环境的改善,都有着不可替代的作用,我们应当长期地坚持林业的可持续发展。
参考文献:
[1] 豆业升.浅谈林业可持续发展[J]. 安徽农学通报(下半月刊). 2011(16)
[2] 李云燕.我国森林资源管理存在的问题及对策[J]. China’s Foreign Trade. 2011(02)
1相关的概念
林业部门是重要的政府部门之一,自从2001年国家林业局提出了“数字林业”的概念,林业资源的调查中开始使用移动GIS建立“数字林业”,在政府全国林业政务信息化建设中开始广泛应用。地理信息系统(GeographicInformationSystem,简称GIS)作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科,近年来得到了广泛关注和迅猛发展,同时它也是一门集成地球科学、空间科学、环境科学、地理信息学、自动制图技术等最新成就的新兴边缘学科,GIS是一个基于数据库管理系统(DBMS)的分析和管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其他信息系统的根本区别。
2数据采集系统的分析与设计
2.1系统需求分析
林业野外数据到野外采集数据不仅包括林业资源相关的属性信息,而且还包括空间位置的各种图形信息。在移动计算设备PDA上集成了GPS定位模块、嵌入式GIS软件、数据库系统,并根据实际需要开发数据采集记录的软件系统。借助于PDA的存储卡,调查底图被以数字化的形式进行存储,并通过GIS模块进行显示,因此无需再携带纸质的调查用图,减少了外业工作的负担。通过GPS模块与GIS模块的集成,调查人员可以实时了解自己当前的位置,并在GPS导航下快速到达样地的位置,从而加快了调查的速度。借助于调查记录软件,各种调查结果被现场记录在调查数据库中,回到室内后,可以直接传输到台式计算机进行处理,无需再进行数字化。通过内置的数据库系统,可以对调查样地的情况进行实时查询,避免了重复调查的问题。
2.2系统逻辑结构设计
系统由移动终端与桌面系统构成,移动终端负责野外数据采集、GPS定位与导航、其他GIS相关操作,桌面系统负责地图数据追加、分析和处理,并实现简单的移动目标监控功能,两者通过无线通讯、USB接口和串口连接。如图所示:
2.3系统环境设计
本系统的操作系统选择MicrosoftWindowsMobile5.0,选用的PDA是“华硕ASUS632N”,作为数据采集系统的GIS终端,此PDA可随身携带,并随时随地使用,较强的可移动性,真正实现移动GIS。GIS的应用平台用ESRI公司的产品。本系统主要涉及到的林业资源数据包括,如:小班号、林界、林带地类、保护级别、树种组成、蓄积、树龄、生长情况、经营意见、林业所有权、林业使用权、灾害类型、受灾时间、灾害等级等数据。针对林业资源经营管理的需要,建立基于小班的二类清查数据库;针对森林防火需要建立林火专题数据库;针对森林病虫害管理建立林业有害生物专题数据库;针对林业工程规划的需要,建立林业工程数据库;针对监测网络存档需要建立视频数据库等。实现林业属性数据和空间数据的一体化管理,可以降低数据冗余度,有效利用和保护林业资源环境的管理。综合考虑林业数据的特性,系统选用OraclelOg作为数据采集的后台数据库管理软件进行存储与管理,建立分布式的空间数据服务网络,通过数据中心和数据分中心对不同应用的数据进行分别管理与维护,并由数据中心进行数据服务的总体协调工作。
2.4基础GIS操作模块
地图数据的最基本操作(放大、缩小、全图显示、移动等图形显示操作),是通过坐标变换来实现地图的变化。通过转换地图显示上的地理坐标与屏幕坐标,开发者可以更快、更方便地创建移动程序,来减少相关的代码编写量。在预先设定的工具条按钮上,对每个按钮设置一个Tag,将每个按钮的点击事件设定到对应的地图操作上。constintUSERACTION_ZOOMIN=O,//放大地图的操作constintUSERACTION_ZOOMOUT=1;//缩小地图的操作constintUSER_ACTION_PAN=2;//保持比例尺不变的情况下移动当前视图范围constintUSER_ACTION_WHOLEPAGE=3;//全图显示:地图以1:1的比例显示constintUSER_ACTION_ZOOMlNFIXED-4;//放大倍constintUSER_ACTION_ZOOMOUTFIXED=5;//缩小一倍………Map.CurrentMapAction=Map.Map.MapAction(button.Tag).
1森林资源的保护与利用的概况
森林资源在概念上主要分为:(1)在林地上的所有动物及植物资源,(2)微生物资源,(3)地下矿藏资源。然而对森林资源的开发和利用实际上就是对这些资源进行的开发和利用。在众多的森林群落中蕴藏着非常丰富的自然资源,这些自然资源不仅包括名目和种类繁多的野生木草还包括野生动物、微生物以及各种矿产资源。在过去,人类会在森林中直接进行掠夺,从森林中获取源源不断的燃料、食物以及生产生活所需的原材料。久而久之,使得大面积的森林在地球上消失,许多野生动植物因为缺少栖息地也大量的消失,甚至灭亡。在近代,随着科学的进步,人类对森林资源有了保护的意识,对森林资源进行了可再生的利用。主要采取了植树造林、更新采伐迹地等措施进行保护森林资源。这样人类就进入了对森林资源边保护边利用的发展模式,这足以说明森林资源的开发和利用的程度主要取决的是科学技术的进步和社会经济的发展,以及对森林资源的经营、开发、利用上的方针政策,所以说科学对保护和利用森林资源具有重要意义。
2森林资源保护与利用的关系
森林资源的利用主要包括森林中木质林产品的利用、森林中非木质林产品的利用以及森林的服务的利用。对森林资源的可持续利用主要就是对森林内包括的木质林和非木质林产品以及森林服务功能的可持续利用。对林业经济进行的可持续发展就是对森林资源进行的可持续的利用和保护的发展。森林资源的保护对森林资源的利用起到基础性作用,同时森林资源的利用又监督着森林资源的保护,对森林资源保护提出要求。如果对森林资源只有保护没有开发,那么森林资源就失去了为经济进步做服务的作用,如果对森林资源只有利用和开发而没有保护,那么生态环境就会急剧恶化。所以他们两者之间是相辅相成,互相影响、互相作用的关系。我们既要做到开发和利用又要做到保护,这样才能实现森林资源的可持续发展,进而实现社会经济的可持续发展。但是依据目前世界各国在森林资源开发和利用的发展实际情况来看,很多国家都没有真正的做到保护与利用之间的协调发展,几乎都是以牺牲生态环境为代价在发展经济,各国也没有专门针对森林资源保护与利用制定长期发展的规划。所以,包括我国在内的世界各国都应该重视对森林资源的保护与利用的协调发展,都应该在森林资源如何进行保护与利用协调发展上进行深刻的研究和探讨。
3加强森林保护与利用的发展建议
森林资源是我国经济发展和建设中不可或缺的一项重要资源。森林资源在我国属于稀缺资源,随着我国城市的大量建设,森林面积逐渐减少,我国对森林资源的需求却越来越多。加强森林保护可以从根本上保证我国森林资源的收益,使森林资源储备不断增加。合理的分配和利用森林资源,能够使我国森林资源得到有效的利用,避免了资源浪费,保证了我国森林资源的可持续发展。随着我国经济建设脚步的逐渐加快,森林资源愈发匮乏,因此,我国应该加强森林保护,合理利用森林资源,为我国的经济建设做出贡献。
3.1建设和完善森林资源保护体系,强化森林资源管理。一是,不断对资源管理的法规体系进行完善和建立。通过相关法律法规的建立和完善,依法对森林进行管理。二是,加强对林政资源管理机构的建设。完善木材检查站及林政稽查队伍的执法规范,对护林队伍的办公条件及基础设备进行完善。同时建立森林资源林政信息管理系统,主要内容包括森林资源、林地林权、退耕还林档案等,加强对森林资源的监测力度,促进森林资源林政管理现代化及数字化的早日实现,以提高森林资源管理中的决策水平。三是,积极开展林区综合治理及林政执法检查等工作。强化管理措施,出台相应的法律对乱砍滥伐、毁林开荒、乱占林地等违法行为进行严肃处理,以确保森林资源的安全。四是,提高森林火灾预防、扑救能力。努力对森林防火的综合能力进行提高,促使该工作实现法制化、规范化、科学化、标准化、专业化。五是,对林业有害生物的防治工作进行强化。履行“预防为主,科学防控、依法治理、促进健康”的方针,在对有害生物进行防治时,应综合考虑物理、化学、生物及人工等措施,坚持以生物防治为主,应将生物防治的理念贯穿于林业生产的全过程,以实现森防工作从重防治转向重预防的战略变化,从治标转向治本,从一般防治转向工程治理,从化学防治为主转向生物防治为主。提高森林尤其是人工林自身对林业有害生物的抵御功能,对林业有害生物进行预防和控制。
3.2加强林业基础设施建设。林业基础设施的建设是林业资源可持续发展的保障。随着科技的不断进步,科学技术在我国林业发展中逐渐被广泛应用,科技化的林业种植设施和科学化的林业管理水平是使我国森林产业发展迅速的主要因素。在经济发展的带动下,科技设施在林业管理中得到广泛的推广。科技设施在森林防虫害工作中有突出的表现,作为林业的基础设施,机械化的设备使林业管理更加便利,不仅节省了人力资源的浪费,也能实现对森林资源的全面管理和维护。通过对林业基础设施的建设,不仅使森林管理的硬件设施得到发展和完善,也使林业的苗木种植和培育更加科学化和便捷化。
4结束语