GIS技术在生态公益林保护中的应用

[摘要]GIS技术与RS、GPS共同组成3S技术，在生态公益林保护中有着极为重要的运用。本文从生态公益林的特殊地位和保护的必要性出发，分析了GIS技术参与生态公益林保护的可行性与优势，并对GIS技术的具体应用范围进行了说明。

[关键词]GIS技术 生态公益林 保护 应用

[中图分类号] S76 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-2-340-2

1导论

所谓生态公益林是指生态区位极为重要，或生态状况极为脆弱，对国土生态安全、生物多样性保护和经济社会可持续发展具有重要作用，以提供森林生态和社会服务产品为主要经营目的的防护林和特种用途林。由于生态公益林在维护和改善人类生存环境、维持生态平衡、保存物种资源、科学实验、森林旅游、国土保安等方面发挥着重要作用，所以，加强对其的保护非常必要。从生态公益林的组成情况来看，其并不是单一的林地或山地，通常还包括水域、湿地，是多种生态形式的有机组合、相互作用，共同维护生态平衡，任何一个生态形式的破坏，都可能打破总体平衡；从生态公益林的分布特点来看，其较为协调地分布在某一个区域，集中连片、层次分明、地域广阔，仅仅凭借人工力量予以监管维护难度极大，且在人类活动频繁的区域，生态公益林较为脆弱，比如沙化、湖泊开垦等，因此需要人为进行“平原绿化”、“沿海防护林体系”、“治沙工程”等工作；从生态公益林的经济价值来看，可利用度较高，物种丰富，自然资源得天独厚，也正因为如此，生态公益林更容易被过度开发、砍伐而遭受破坏性损害，需要进行合理规划，严格管理；从生态公益林的现实情况来看，加强保护、扩大规模、合理利用非常必要，需要利用更为先进的科技手段，更为有效率的方式。所以，本文从GIS技术的运用角度进行分析。

2GIS技术在生态公益林保护中的应用

2.1运用GIS技术进行生态公益林保护的可行性分析

2.1.1GIS技术的功能分析

GIS（英文全称：Geographic Information Systems），中文译为地理信息系统，是以地理空间为基础，通过建立地理模型，提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的一种计算机技术系统。GIS、RS、GPS联合构成3S技术，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。相对于RS的遥感系统、GPS的定位系统而言，GIS侧重于将表格型的数据转换为地理图形进行显示，并对结果进行浏览、操作和分析。

目前，GIS技术被广泛运用于多个方面：

（1）农业应用。主要有农业资源调查工具，包括建立农业资源数据库等；农业资源分析工具，以图形和数据重新处理数据库，输出专题地图和地图叠加等；农业生产管理工具，通过各种模型拟定不同决策方案；农业管理辅助工具，与RS、GPS等技术进行结合，工农业生产管理和辅助决策。

（2）林业应用。主要有三种：一是森林调查工具，建立地理信息库；二是资源分析工具；三是森林经营管理工具，拟定经营方案。

（3）土地资源应用。从最初的土地利用现状调查、城镇地籍调查、属性数据的存储和查询到土地评价、土地利用规划、土地利用与土地覆被现状分类和动态监测，运用层次逐步递进。

（4）生态环境应用。主要包括生态环境背景调查，面源污染监测、分析和评价，生态环境影响评价，生态区规划与管理等，还与遥感技术、全球定位技术相结合，进行环境监测、预报和评估。

（5）灾害预警应用。具体为灾情预报预警、动态监测和成因分析，灾害调查、监测与评估等。

2.1.2GIS技术的优势分析

（1）GIS技术的先进性能够适应生态公益林的特殊保护要求。从生态公益林的定义不难看出，其在平衡生态系统，维护生态安全，保持生物多样性等方面作用极大，是国家生态安全中的重要稳定器；从GIS技术的主要功能可以发现，其能够满足生态公益林保护的技术要求，具有明显的技术优势。（2）GIS技术的侧重点能够适应生态公益林保护的复杂要求。生态公益林覆盖区域广，人工保护难度大；涵盖物种多，人工记录难度大；系统协作复杂，人工维护难度大。所以，凭借GIS技术庞大的计算机处理能力，符合生态公益林保护的复杂特性，能够适应信息化社会发展要求。（3）GIS技术侧重于信息数据处理，更有利于生态公益林的再造。从当前的生态公益林保护情况来看，维护好已有的生态公益林是比较成熟的工作了，但如何扩大生态公益林规模，在自然破坏较为严重的区域，建设绿色屏障，打造新的生态公益林并做好保护工作，难度更好。所以，利用GIS技术的数据处理能力，再分析能力，能够满足生态公益林保护发展的要求。

2.2GIS在生态公益林保护中的应用内容

（1）GIS技术应用于生态公益林规划及规划管理。建立生态公益林规划，并进行有效的规划管理是生态公益林保护工作的基础。通过规划制定，首先有利于摸清生态公益林的现状，包括面积，物种种类，各类湿地、林地分布情况等等；其次有利于建立科学的发展方案，后期如何对生态公益林进行维护、补充，将有更多手段和备选策略。GIS技术凭借对数据的再分析，以及利用地理图形输出表达等优势，能够做好生态公益林的规划及规划管理工作。

（2）GIS技术应用于生态公益林的经营管理决策。生态公益林的生态功效是其本职，同时也为人类提供必需的物质资源。如何确保在向生态公益林获取资源，而不对其造成难以恢复的伤害，需要对经营管理方案进行模拟。GIS技术通过各种模型预测，能够形成合适的决策方案。此外，在实际操作中，将实际处理的新数据不断充实到信息系统中，又能够通过数据再分析对当前决策方案进行修正。

（3）GIS技术应用于生态公益林的动态预警监测。动态预警监测是GIS技术的重要特征。生态公益林的不同林种年龄结构在不断变化，湿地面积、林地面积在变化，各类物种数量在不断变化，各种变化需要动态监控。同时，针对突发性的泥石流、山火等自然灾害，也需要进行实时预警。这种动态管理有利于及时做出应对措施。

（4）GIS技术应用于建立我国生态公益林数据库。GIS技术所进行的规划、规划管理、经营管理决策、动态预警监测等，均是对数据的再分析、再处理。通过再分析、再处理得出的结论和图形，被重新纳入数据库。周而复始，GIS技术的运用，将能够建立我国生态公益林数据库系统，有利于全盘掌握我国生态公益林的变化情况。

（5）GIS技术联合RS、GPS技术进行全方位管理。GIS技术能够与RS、GPS技术进行优势互补、有效结合，是全方位管理生态公益林的利器。

3结语

生态公益林在GIS技术保驾护航下，能够得到更为有效的规划、经营与管理，能够得到更为精确的生态监测、预警和预报，能够建立符合我国特殊国情的生态公益林数据库。而且GIS技术是3S技术的重要组成部分，发展空间广阔。随着GIS技术的不断改进与完善，生态公益林保护效率将会越来越高。另外，加强林业工作人员对GIS技术的认知、运用等方面的培训，有利于进一步提升GIS技术的运用效率。

参考文献

[1]国家林业局野生动植物保护与自然保护区管理司，国家级自然保护区工作手册[M].北京：中国林业出版社，2008.

[2]李晶.3S支持下土地利用生态效益时空差异与生态安全评价--以陕北黄土高原为例[D].陕西师范大学，博士学位论文，2006.

[3]张磊，吴泽民，吴文友.基于GIS技术的城市森林生态效益比较--以合肥、蚌埠、马鞍山市为例[J].东北林业大学学报，2010，3.

[4]王金星，侯敏.基于RS与GIS技术的生态环境保护规划研究--以保定市为例[J].资源与产业，2009，4.