（森林经理学专业论文）一种基于数据驱动的林业信息系统开发方法.pdf

摘要：我国是世界上的林业大国之一，根据国家第六次全国森林资源清查的情况来看， 我国的森林资源状况逐渐向好的方面发展，清查结果显示：森林面积1 7 5 亿公顷， 森林覆盖率1 8 2 1 ，森林蓄积1 2 4 5 6 亿立方米。人工林保存面积0 5 3 亿公顷，即 7 9 5 亿亩，蓄积1 5 0 5 亿立方米，人工林面积居世界首位。和上次森林资源调查 结果相比，我国的森林资源的变化有以下几个特点：一是森林面积持续增长；二是森 林蓄积稳步增加；三是森林质量有所改善；四是林种结构渐趋合理；五是林业所有制 形式和投资结构趋向多元化。对于这样个庞大的森林资源，要对它进行管理，更好 地为经营决策提供有效信息，难度是很大的。 近些年林业从过去的以木材生产为主转变成现在的以生态建设为主，从过去的以 计划经济为主的体制转变为现在的以市场经济为主的体制，确立以生态建设为主的林 业可持续发展道路，建立以森林植被为主体、林草结合的国土生态安全体系。这些变 化使森林资源管理信息系统的需求也发生了相应的变化。森林资源管理信息系统通过 对森林资源的数据进行处理，为决策者提供有用的信息。但是林业资源自身的特点， 如面积广阔，树种多样，地域差异性大，变化丰富增加了对森林资源进行数据处理的 难度。过去，针对特定的森林资源直接用程序所完成的管理信息系统，森林资源的变 化使管理系统必须通过修改程序源代码才能适应管理需求的变化，本文把它归纳为两 层开发模式，如图l ： 管理信息系统 i 程序+ 数据库 圈t 两层开发模式示意图 按两层开发模式开发的森林资源m i s 对应用需求变化的适应性较差，当需求发生 变化的情况下需要重新修改系统的源程序去适应用户对系统的需求变化，整个管理信 息系统会越来越难以维护，这种传统的开发森林资源管理信息系统的方法使软件开发 的效率明显降低，使后期的维护费用和维护难度大大提高，缩短了所开发的管理信息 系统的生命周期。随着计算机技术的急速进步，开发管理信息系统的相关计算机技术 越来越新，如面向对象的方法( 0 0 ) ，软件复用的方法，模型驱动方法( m d a ) 等都 对开发管理信息系统有质的提升，对提高管理信息系统自身的开发效率、维护效率都 有很大的帮助。本文所阐述的开发一个森林资源管理信息系统的方法是利用这几种综 合的计算机技术，加上本文所定义的数据驱动的方法，可以用来解决传统系统开发方 式所开发的应用软件中灵活性欠佳的问题。四层开发模式示意图如下： 图2 四层开发模式示意闰 这种结构的模式对管理信息系统的维护效率有了更大的提高，采用这种方法开发 的应用系统，对于应用需求变化的适应性会有很大的提高，可以大大提高管理信息系 统的丌发和维护效率，如可以明显改善森林资源管理信息系统由于森林资源信息的复 杂变化和用户需求的变化导致的系统维护难度高的问题，同时也具备了软件在应用系 统级的复用能力，只要和开发出的森林资源管理信息系统具有相同的逻辑模型的其他 管理信息系统，在不修改源程序的前提下，可以更快地转换为其他管理信息系统，如 学生管理信息系统等。 本文所提出的森林资源管理信息系统开发方法的最大特色就是可以在不修改代 码的情况下重建另外一个具有相同逻辑模型但是管理对象不同的管理信息系统。在不 修改程序源代码的情况下可以对应用系统功能重定义，从而提高了应用系统维护效 率。当应用系统需求发生变化的时候，可以快速的对系统进行修改。但是这种模式的 开发设计也较为复杂。在进行系统设计的时候，最大的问题是需要对系统进行很细的 功能分析，需要在功能一级的模块上更进一步细化，以便可以把相应的参数放到后期 进行修改和维护的数据表中，一旦有的环节分析得不透彻，那么可能直接影响后期的 维护。而且这种开发方式会使整个系统的初始开发的时间很长，但是一旦开发成功， 后期的维护是高效快捷的。 关键词：软件复用，模型驱动，数据驱动，管理信息系统 a b s t r a c t ：c h i n aa b o u n d si nf o r e s tr e s o u r c ea n df o r e s t r yi si t sm a i n s t a yo f n n i o n a l e c o l o g y a c c o r d i n gt ot h e6 “n a t i o n w i d ef o r e s tr e s o u r c ei n v e s t i g a t i o n ，t h ef o r e s tr e s o u r c ec o n d i t i o n i sb e t t e f i n g t h ec o u n t r yn o wh a s1 7 5h u n d r e dm i l l i o nh e c t a r e so ff o r e s t ，w i t hat o t a l f o r e s tc o v e r a g eo f1 8 2 1 a n dat i m b e rv o l u m eo f1 2 4 5 6b i l l i o nc u b i cm e t e r s t h et o t a l c u l t i v a t e df o r e s ta r e a ( 5 3m i l l i o nh e c t a r e s ) r a n k s1w i t hat i m b e rv o l m n eo f1 5 0 5 t h e c u r r e n ts t a t u so ft h ef o r e s tr e s o u r c eh a sb e e ni m p r o v e di ns o m ep o i n t s ：曲f o r e s tc o v e r a g e i n c r e a s e s ；b ) t i m b e rv o l u m es t e a d i l yi n c r e a s e s ；c ) f o r e s tq u a l i t yh a sb e e ni m p r o v e d ；d ) f o r e s t r ys t r u c t u r ei sp r o n et ob e i n go p t i m i z e d ；a n de f o r e s t r yp r o p e r t yr i g h ta n di n v e s t m e n t s t r u c t u r et e n d st ob em u l t i p o l a r i z e d t h u si ti sv e r yd i f f i c u l tt om a n a g es u c hv a s tf o r e s t r e s o u r c ew i t h o u te f f e c t i v e l yo f f e r i n gr e l a t e di n f o r m a t i o no nt h er e s o u r c e t h ef o r e s t r yi n d u s t r yh a sc h a n g e df r o mt i m b e r - o r i e n t e dm a r k e tt o e c o l o g i c a l l y s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t - o r i e n t e dm a r k e to fs o c i a l i s ma n dt h ee c o l o g i c a ls a f e t ys y s t e mo f l a n dr e s o u r c ep r i m a r i l yb a s e d0 nt h ef o r e s tv e g e t a t i o nh a sf u n c t i o n e di ni e c e n ty e a r s s u c h c h a n g eh a ss t i m u l a t e dt h eg r e a t e rn e e d so ff o r e s tr e s o u r c ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m t h a tp r o v i d e sm a n a g e r sa v a i l a b l ei n f o r m a t i o nt h r o u g hd a t aa n a l y s i s b u tt h ed i s t i n c t c h a r a c t e r so ff o r e s tr e s o u r c e ，s u c ha sw i d ed i s t r i b u t i o n ，d i v e r s et r e es p e c i e s ，a n dh i 曲 d i f f e r e n t i a t i o nb e t w e e ns i t e sa n df r e q u e n tv a r i a t i o n ，m a k ei td i f f i c u l tt oe s t a b l i s ha n du t i l i z e s u c hv a s td a t a b a s eo ff o r e s tr e s o u r c ei n f o r m a t i o n i nt h ep a s ts t u d i e s ，p m g r a m m e d i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e m w a sd i r e c t l yu s e di nu n c e r t a i nf o r e s tr e s o u r c e i n v e s t i g a t i o na n dt h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mm u s tb ef r e q u e n t l ym o d i f i e db y d e c o d i n gf o rt h ef r e q u e n tc h a n g e so ft h er e s o u r c e t h ep a p e rp r e s e n t e dt h ei n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e ma st w ot i e r sd e v e l o p m e n tm o d eb e l o w ： m i s 1 f p m f a m + d a t 拍舔e f i g 1c h a r to f t w ot i e r sd e v e l o p m e n tm o d e s y s t e mb a s e do ns u c hs t r u c t u r el a c k ss t r o n ga d a p t a b i l i t ya n dt h es o u r c ep r o g r a mo f t h es y s t e mm u s tb em o d i f i e dt om e e tt h en e e do ft h ec u s t o m e r sw h e ni tc h a n g e d t h u st h e m a i n t e n a n c eo ft h ei n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m b e c o m e sm o r ea n dm o r e t i m e c o n s u m i n g t h i st r a d i t i o n a lm e t h o do fe s t a b l i s h i n g f o r e s tr e s o u r c ei n f o r m a t i o n s y s t e md e c r e a s e st h ee f f i c i e n c yo fp r o g r a m m i n g ，i n c r e a s e st h ec o s ta n dh a r d n e s so fl a t e r m a i n t e n a n c e ，s h o r t e n st h el i f e s p a no ft h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mo re v e n d e s t r o y st h ew h o l es y s t e m w i mt h er a p i dp r o g r e s st h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y m o r ea n d m o r et e c h n i q u e ss u c ha so b j e c t o f f e r i n g ( o o ) m e t h o d ，s o f t w a r er e u s e a p p r o a c h ， m o d u l e d r i v e na r c h i t e c t u r e ( m d a ) ，e t c a r ea p p l i e dt oi m p r o v et h es y s t e m sq u a n t i t ya n d d u r a b i l i t y t h ea p p r o a c ho nt h ef o r e s tr e s o u r c ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mt h i sp a p e r p r e s e n t sc o m b i n e st h e s et e c h n i q u e sp l u st h es o c a l ld a t a - d r i v e nt e c h n i q u ei su s e dt os o l v e t h ep r o b l e mo fi n e f f i c i e n c yt h a th a sb e e nh a u n t i n gt h es y s t e m t h ef o u rt i e sd e v e l o p m e n t m o d ei ss h o w nb e l o w ： f i g 2c h a r to f f o u rt i e r sd e v e l o p m e n tm o d e t h em o d ec o m p o s e do fs u c hs t r u c t u r ef a c i l i t a t e st h el a t e rm a i n t e n a n c eo ft h e i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m o n c et h em o d u l ei sa p p l i e dt ot h es y s t e m ，i th e l p st o e s t a b l i s h f l e x i b i l i t y w i t h i nt h e s y s t e ma n dg r e a t l ye n h a n c et h ee x p l o i t a t i o n a n d m a i n t e n a n c ee f f i c i e n c yo f t h es y s t e m f o re x a m p l e ，i tm a k e st h em a i n t e n a n c eo f t h es y s t e m e f f e c t i v e1 2 0m a t t e rh o wc o m p l e xt h ef o r e s tr e s o u i ei n f o r m a t i o ni sa n dh o we x a c t i n gt h e c u s t o m e r s d e m a n d sb l e m e a n w h i l ei tc a ne a s i l ya c h i e v et h er e u s eo ft h es y s t e m o t h e r i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m s ，w h i c hh a v et h es a l n el o g i cm o d u l e sa st h ef o r e s t r e s o u r c ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mh a s ，c a nr a p i d l yt r a n s f e rt oo t h e ri n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m s ，f o re x a m p l e ，s t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ，f o re x a m p l e ) a sl o n ga st h er e s o u r c ep r o g r a m sr e m a i nu n c h a n g e d t h ef e a t u r eo f t h ef o r e s tr e s o u r c ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mt h i sp a p e rp r e s e n t e d i st h ep o s s i b i l i t yo fs e t t i n gu pa n o t h e ri n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mt h a th a v et h es a m e l o g i cm o d u l eb u td i f f e r e n tm a n a g e do b j e c t sw i t h o u tm o d i f y i n gt h ec o d e s t h e r e b y i n c r e a s e st h ee f f i c i e n c yo fs y s t e mm a i n t e n a n c ea n da m e l i o r a t e st h es y s t e mi nt i m ew h e n t h es y s t e mr e q u i r e m e n t sc h a n g e h o w e v e ri ti sc o m p l i c a t e dt od e v i s ea n dd e v e l o ps u c h m o d u l e t h eh i 曲l i g h to ft h es y s t e md e v i s el i e si nt h es u b t l ea n a l y s i so ff u n c t i o n i no r d e r t oa d dt h er e l a t e dp a r a m e t e rt ot h ed a t a b a s et h a t l a t e rm o d i f i e sa n dm a i n t a i n s ，t h e f u n c t i o n a lm o d u l em u s tb ef u r t h e rd i f f e r e n t i a t e d e v e nt i n yi m p r u d e n c ec o n s i d e r a t i o nw i l l i n e v i t a b l yl e a dt ot o t a lf a i l u r e ，m o r e o v e rt h ee s t a b l i s h m e n to f t h es y s t e mw i t hs u c hm o d u l e i st i m e c o n s u m i n ga tt h ev e r yb e g i n n i n gb u tq u i te f f i c i e n ti ns y s t e mm a i n t e n a n c ea st o n ga s i t i ss e t u p k e yw o r d s ：s o f t w a r ed i p l e x ，m o d e ld r i v e na r c h i t e c t u r e ，d a t ad r i v e n ，m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m 声明 本人卢明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究i 作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文， 吓包禽他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南林学院或其它教爵机构的学位或证书 而使用过的材料，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 签名：猛丝 r 蚬；秒s 6 ，i s 关于论文使用授权的说明 本人同意：西南林学院有权保留论文的复印件，可以采用影印、缩印或其他复 制手段保存论文；提交论文一年后，允许论文被查阅和借阅，学校可以公柿论文的 全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：查盈熊导师签名： 饵隅掣 i 引言 1引言 我国是世界上森林面积大国之一。近年来，我国森林资源状况呈现出总量持续增 加、质量不断提高、结构渐趋合理的良好态势，这和国家执行森林资源保护和发展的 政策是不可分的。由于国家森林政策的变化，使许多现有的森林资源管理信息系统现 有的功能不能适应管理的需求。过去的许多森林资源管理信息系统由于采用传统的开 发方法，主要针对某一特定的管理对象进行开发，所以当需求发生变化时，不得不通 过修改源程序来适应新的需求。无形中提高了森林资源管理信息系统的开发和维护的 难度。面对这样一个问题，本文所研究的森林资源管理信息系统的目标就是使系统本 身具有更好的灵活性，更强的适应性，大大降低后期维护的费用。 本文所研究的森林资源管理信息系统在开发过程中采用了面向对象的技术，同时 采用了数据驱动方法，使整个系统的可适应性季可维护性大大提高。 近些年林业从过去的以计划经济体制为主的时代转变为现在以市场经济体制为 主的时代，从以木材生产为主的时代进入了现在以生态保护为主的事态，社会主义 市场经济，确立以生态建设为主的林业可持续发展道路，建立以森林植被为主体、林 草结合的国土生态安全体系。这些变化使森林资源管理系统的需求也发生了相应的变 化和调整。森林资源管理信息系统通过对森林资源的数据进行处理，为决策者提供有 用的信息。但是林业资源自身的特点，如面积广阔，树种多样，地域差异性大，变化 丰富增加了对森林资源这样一个如此庞大的一个信息载体进行数据处理的难度。过 去，针对特定的目标直接用程序所完成的森林资源管理信息系统，森林资源的变化使 管理系统必须通过修改代码来适应需求，本文归纳为两层开发过程，其开发模式示意 图如下 管理信息系统 i i 程序+ 数据库 图1 - 1 两层开发模式示意图 f i g 1 - 1c h a r to f t w o t i e r sd e v e l o p m e n tm o d e 这种开发模式开发的森林资源m i s 对应用需求变化的适应性较差，壤严重的情况不 得不重新编写一个系统去满足用户对系统的新的需求，随着森林资源变化和用户对系 一种基j ：数据驱动的林业信息系统开笈方法 统需求的改变整个信息系统越来越难以维护，这种传统的开发森林资源管理信息系统 的开发过程使软件开发的效率明显降低，使后期的维护费用和维护难度大大提高，缩 短了所丌发的管理信息系统的生命周期。随着计算机技术的急速进步，丌发管理信息 系统的相关计算机技术越来越新，如面向对象的方法( o o ) ，软件复用的方法，模型 驱动方法( m d a ) 等都对开发管理信息系统有质的提升，对提高信息系统自身的开 发效率、维护效率都有很大的帮助。本文研究森林资源管理信息系统的方法是利用这 几种综合的计算机技术，采用数据驱动的方法，用来实现管理信息系统的灵活性和系 统开发的快速性，其四层开发模式图如下： 图i - 2 四层开发模式示意图 f 培1 2c h a r to f f o u rt i e r sd e v e l o p m e n ti v i o d c 这种结构的模式对管理信息系统的维护效率有了更大的提高，采用这种方法开发 的应用系统，对于应用需求变化的适应性会有很大的提高，可以大大提高管理信息系 统的开发和维护效率，如可以明显改善森林资源管理信息系统由于森林资源信息的复 杂变化和用户需求的变化导致的系统维护难度高的问题，同时也具备了软件在应用系 统级的复用能力，只要和开发出的森林资源管理信息系统具有相同的逻辑模型的其他 管理信息系统，在不修改源程序的前提下，可以更快地转换为其他管理信息系统，如 学生管理信息系统等。 本文所研究的森林资源管理信息系统的最大的特色就是更好的利用了软件复用 技术，只要是具有相同的逻辑模型，就可以在不修改程序代码的情况下重新开发另外 一个具有相同逻辑模型但是管理对象不同的管理信息系统。当系统需求发生变化的时 候，可以快速的对系统进行修改。但是这个模型的开发也有复杂的地方。在进行系统 设计的时候，最大的问题是需要对系统进行很细的功能分析，需要在功能一级的模块 上更进步细化，以便可以把相应的参数放到后期进行修改和维护的数据表中。旦 2 l 引言 有的环节分析得不透彻，那么可能直接影响后期的维护。而且这种开发方式会延长整 个系统的初始开发时间，但是一旦丌发成功，后期的维护是高效快捷的。 3 一种基丁数据驱动的林业信息系统开发方法 2 森林资源管理和林业计算机应用 2 1 森林资源管理 2 1 1 森林资源特点和发展状况 森林资源，从广义讲是指林木、竹类和林区范围内其他植物、动物、微生物、林 地资源( 含水资源) 和环境资源的总称；从狭义上讲是指以乔木为主体的森林植物组成 部分。 我国是世界上森林大国之，根据国家第六次全国森林资源清查的情况来看，我 国的森林资源状况逐渐向好的方面发展，清查结果显示：森林面积1 7 5 亿公顷，森 林覆盖率1 8 2 1 ，森林蓄积1 2 4 5 6 亿立方米。人工林保存面积o 5 3 亿公顷，即7 9 5 亿亩，蓄积1 5 0 5 亿立方米，人工林面积居世界首位。与上一次森林资源调查结果相 比，我国的森林资源的变化有以下几个特点： 一是森林面积持续增长。森林面积增加1 5 9 6 8 3 万公顷：二是森林蓄积稳步增加， 继续呈现长大于消的趋势。森林蓄积量净增8 8 9 亿立方米，年均净增1 7 8 亿立方米； 三是森林质量有所改善。林分每公顷株数增加了7 2 株，蓄积量增加了2 5 9 立方米， 林木平均生长速度加快。阔叶林和针阔混交林面积比例增加了3 个百分点。龄组结构、 树种结构发生可喜变化；四是林种结构渐趋合理。防护林和特种用途林面积比例上升 了2 1 个百分点，以生态建设为主的林业发展战略已初见成效；五是林业所有制形式 和投资结构趋向多元化。森林面积中。非公有制达2 0 3 2 ；未成林造林地中，菲公 有制达4 1 1 4 ；六是林业发展后劲较大。未成林造林地呈现逐年增加的趋势，据统 计2 0 0 1 年以来每年增长造林面积8 0 0 万公顷以上，中幼林比例已达6 7 8 5 。 从清查结果可以看出，我国森林资源状况呈现出总量持续增加、质量不断提高、 结构渐趋合理的良好态势，这和国家执行森林资源保护和发展的政策是不可分的。但 是同样还有一些问题依然十分突出，暂时没有得到解决：一是总量不足。我国森林覆 盖率仅相当于世界平均水平的6 1 5 2 ，居世界第1 3 0 位。人均森林面积0 1 3 2 公顷， 不到世界平均水平的1 4 ，居世界第1 3 4 位。人均森林蓄积9 4 2 1 立方米，不到世界 平均水平的1 6 ，居世界第1 2 2 位。二是森林资源分布不均。东部地区森林覆盖率为 3 4 2 7 ，中部地区为2 7 1 2 ，西部地区只有1 2 5 4 ，而占国土面积3 2 1 9 的西北5 4 一种基于数据驱动的林业信息系统开发方法 2 森林资源管理和林业计算机应用 2 1 森林资源管理 21 1 森林资源特点和发展状况 森林资源，从广义讲是指林木、竹类和林区范围内其他植物、动物、微生物、林 地资源( 含水资源) 和环境资源的总称；从狭义上讲是指以乔木为主体的森林植物组成 部分。 我国是甘士界上森林大国之一，根据国家第六次全圈森林资源清查的情况来看，我 幽的森林资源状况逐渐向好的方面发展，清查结果显示：森林面积1 7 5 亿公顷，森 林覆盖率1 82 1 ，森林蓄积1 2 , 1 5 6 亿立方米。人工林保存面积0 5 3 亿公顷，即7 9 5 亿亩，蓄积1 5 0 5 亿立方米，人工林面积居世界首位。与上一次森林资源调查结果相 比，我国的森林资源的变化有以下几个特点： 一是森林面积持续增长。森林面积增加1 5 9 6 8 3 万公顷：二是森林蓄积稳步增加。 继续呈现长大于消的趋势。森林蓄积量净增8 8 9 亿立方米，年均净增1 7 8 亿立方米； 三是森林质量有所改善。林分每公顷株数增加了7 2 株，蓄积量增加了2 5 9 立方米， 林木平均牛眭速度加快。阔叶林和针阔混交林面积比例增加了3 个百分点。龄组结构、 树种结构发生可喜变化；四是林种结构渐趋合理。防护林和特种用途林面积比例上升 了2 1 个百分点，以生态建设为主的林业发展战略已初见成效；五是林业所有制形式 和投资结构趋向多元化。森林面积中，非公有制达2 0 3 2 ；未成林造林地中，非公 有制达4 1 1 4 ：六是林业发展后劲较大。未成林造林地呈现逐年增加的趋势，据统 计2 0 0 1 年阻来每年增长造林面积8 0 0 万公顷以。l 二，中幼林比例已达6 7 8 硼。 从清查结果可以看出，我国森林资源状况呈现出总量持续增加、质量不断提高、 结构渐趋合理的良好态势，这和国家执行森林资源保护和发展的政策是不可分的。但 是同样还有一些问题依然十分突出，暂时没有得到解决：一是总量不足。我国森林覆 盖率仅相当于世界平均水平的6 1 5 2 ，居世界第1 3 0 位。人均森林面积01 3 2 公顷， 1 i 到世界平均水平的1 4 ，居世界第1 3 4 位。人均森林蓄积9 4 2 1 立方米，不到世界 平均水平的1 6 ，居世界第1 2 2 位。二是森林资源分布不均。东部地区森林覆盖率为 3 4 2 7 ，中部地区为2 7 1 2 ，西部地区只有1 2 5 4 ，而占国土面积3 2 ，1 9 的西北5 3 4 2 7 ，中部地区为2 7 1 2 ，西部地区只有1 2 5 4 ，而占国土面积3 2 ，1 9 的西北5 4 2 森林资源管理和林业计算机应用 省区森林覆盖率只有5 8 6 。三是质量不高。全国林分平均每公顷蓄积量只有8 4 7 3 立方米，相当于世界平均水平的8 4 8 6 5 ，居世界第8 4 位。林分平均胸径只有1 3 8 厘米，林木龄组结果不尽合理。人工林经营水平不高，树种单一现象还比较严重。四 是林地流失依然严峻。清查问隔期内有1 0 1 0 6 8 万公顷林地被改变用途或征占改变为 非林业用地，全国有林地转变为非林地面积达3 6 9 6 9 万公顷j 年均达7 3 9 4 万公顷。 五是林木过量采伐仍然相当严重。一方面可采资源严重不足，另一方面超限额采伐问 题依然十分严重，全国年均超限额的采伐达7 5 5 4 2 1 万立方米。【l 】 森林资源是我国的重要自然资源之一，属于可再生资源，其可持续利用的循环时 间很长。近年来由于人类社会活动的快速发展和变化，造成森林资源的退化衰竭，甚 至加剧自然灾害。其中人为造成的森林灾害尤其明显，比如说1 9 9 9 年全国火灾次数 就是6 8 7 4 次，其火场总面积为1 3 4 4 3 7 公顷，而同期森林病窖的发生面积为9 8 7 1 3 ， 森林虫害的发生面积为5 9 3 6 2 1 ，所以需要加强公众的森林保护责任和意识。 2 1 林业已经逐渐成为了生态建设的主体，是经济社会可持续发展的一项基础产业和 公益事业。随着我国经济的发展和人民生活水平的不断改善，林业的地位越来越重要。 “九五”期间，全国各类林业建设资金投入比“八五”期间增长近4 倍。“十五”计 划纲要也强调要把生态、保护环境作为经济发展和提高人民生活质量的重要内容，提 出了天然林、退耕还林还草、植树种草、城市绿化治理水土流失等重要任务。因此， 需要加大保护和培育森林资源的力度，进一步提高森林资源的管理水平，让森林资源 管理信息系统更好的为经营和决策服务。 2 i 2 森林资源管理 森林资源管理是综合运用生态学、经济学、林学、社会科学等知识和技术，以最 优的森林资源结构状态，达到持续、相对平衡又不断扩大森林资源综合效益，满足社 会对森林资源综合效益不断增长的需要作为目标，而对森林资源进行调查、规划、组 织、控制调整与监督等活动。在过去，森林资源管理的主要任务是严格控制采伐限额； 实行造林验收，对造林更新面积要根据上报数字进行现地抽查核实；建立健全的森林 资源档案管理制度，及时地记载和分析森林资源的变化情况以及产生变化的原因；建 立资源检测体系，及时而准确地掌握森林资源消长状态。它的管理内容主要被划分为 基础管理、利用管理和监督管理三部分。而现在森林资源管理就是对现有的森林资源 的数量和种类进行有效率、有方法的管理，从各方面强化对森林资源消长的管理与监 5 一种基于数据驱动的林业信息系统开发方法 督，使森林资源更好地和经济效益、生态效益、社会效益相结合，更好的可持续发展。 首先，由于经济体制的变化使管理目标发生了变化。在1 9 9 8 年以前，森林经营 的目的是带动并促进国家经济效益，当时由于自然资源的过度采伐和产业的单一化， 对森林资源造成巨大的破坏。国家为了森林的可持续性发展，更好的保护和改善生态 环境，先后启动了十大生态建设工程。其中包括1 9 9 8 年启动了天然林保护工程。2 0 0 0 年又进行了长江中游、黄河上中游造林绿化工程等。在2 0 0 4 年，甘肃就开展了一系 列的森林资源管理活动，如征占用林地清理整顿大检查、国有林权颁证、退耕还林林 权证颁发、森林资源二类调查、木材检查站和林政稽查队伍建设等并开始全面实施。 其次，在管理对象上由单一部门造林调整为全社会力量造林。大力发展非公有制林业， 让有能力的农户、城镇居民、科技人员、私营企业主、外国投资者、企事业单位和机 关团体的干部职工等，都可单独或合伙参与林业开发，从事林业建设。例如被评为“全 国封山育林先进县”的新晃侗族自治县。从1 9 9 0 年以来，该县积极推行封山股份合作 林场，建立森林经营管理新机制，按照“自愿互利，风险共担”的原则，引导群众走股 份制合作封山育林路子，由农户向林场投入林地和现有森林资源，乡镇林业站、林场 负责经营管理，林业局投入资金，并在对入股资金、资源、技术、劳力等要素遴行合 理评估的基础上，形成相应的资源股、管理股、投资股，统一参股、统一经营、按股 分红。同时，他们还增强林业站的综合功能，让乡镇林业站转体办场，建立“以站管 场，以场养站，场站合一”的林业管理新体制。 3 1 林业已经走过了以木材生产为主的时代，全面进入了生态保护的阶段，确立以生 态建设为主的林业可持续发展道路，建立以森林植被为主体、林草结合的国土生态安 全体系。作为林业大省之一的云南，森林资源有自己的特色：一是树种多、类型多。 二是速生树种多，生长率高。三是经济林木种类繁多。但是云南林业产业“大资源、 小产业、低效益”的状况离协调发展的差距还比较大，所以在加快云南省林业建设进 程中，要树立全面、协调、可持续的科学发展观，做到生态建设与产业建设并重，经 济效益、社会效益与生态效益兼顾。这仍然需要花大力气处理好保护和开发利用的关 系。要把资源保护放在更加突出的位置，加大对森林资源的保护力度，有效地保护好 云南省珍贵的天然林资源。 6 2 森林资源管理和林业计算机应用 2 2 林业计算机应用的发展状况 2 2 i 国内外林业计算机的应用 在国外，计算机技术很早就已经应用到森林资源的管理过程中。最初在5 0 年代， 美国就开始使用计算机进行森林资源数据处理。6 0 年代，苏联、日本和西德等国家 也相继使用计算机进行森林资源数据的处理。我国从新中国成立到7 0 年代末，各类 森林资源调查所采集的数据基本采用人工方法进行处理与分析。8 0 年代开始，在林 业调查部门逐步推广使用计算机。 1 9 8 2 年林业部调查规划设计院与电子工业部1 5 所共同在p e l i x5 1 2 上开发建立 的森林资源数据库系统，拉开了中国的森林资源计算机数据处理的序幕。 随着计算机硬软件的不断发展，森林资源数据处理与分析的效果发生了重大变 化。随着微机的诞生及应用范围的拓宽，从1 9 8 3 年开始，各地调查规划院陆续购置 了微型计算机，用于对各类调查数据的处理，主要型号有：s 0 9 ，p c1 5 0 0 ，p b7 0 0 ， a p p l e 以及m mp c 等，主要使用b a s i c 语言编制双重点估计蓄积量和生长量程序， 二类调查统计程序，地位指数表程序，以及多种数据处理系统，并开展了计算机辅助 设计。 到1 9 8 6 年5 月止，经初步统计，林业调查规划系统共引进i 删和a p p l e 等各种 微机1 0 3 台，加上个人袖珍计算机，总数达2 0 0 多台，应用项目1 3 0 多个，近4 0 个 项目取得满意效果。 1 9 8 5 年后，随着数据库管理技术及信息系统的发展。一方面利用 b a s e 和f o x b a s e 建立面向各层次的森林瓷源数据库管理系统；另一方面，为了更有效地管理森林资源， 并根据森林资源内外因素，作详细分析，提出了森林资源管理信息系统结构，于1 9 8 8 年实现了我国第一个“森林资源管理信息系统”；同时开展了林业计算机成图、地理 信息系统、专家系统与决策支持系统的应用研究。 进入9 0 年代后，由于计算机硬件支持能力的提升，各种软件开发平台从单一与 逐步走向综合与集成，森林资源数据处理从以数据管理为主转向到综合分析与决策为 主，从单向应用系统转向到综合应用系统，并更加重视时空管理与动态分析以及网络 环境下信息处理与共享的等级与标准。 在我国，先后有许多单位开发了林业管理信息系统。如国家林业局哈尔滨林业机 械研究所自动化与计算机应用研究室开发了林业生产计算机管理网络系统。各相关领 7 一种基于数据驱动的林业信息系统开发方法 导在自己的办公室就可以迅速准确地掌握整个企业的生产经营情况。该系统实现了堵 塞林业木材生产中木材流失、经营管理混乱等各项漏洞。 上海也将启动农业g i s 系统的一期工程，初步建成郊区林业分布现状和林业规划 实施、畜牧生产分布现状和分区布局、市级农业园区建设和食用农产品生产基地土壤 质量4 个动态管理监测系统。该系统主要由农业现状数据和1 1 个主要应用系统组成。 根据规划，基础数据将包括上海郊区基础电子地图、反映交通、水系、边界等的信息 以及转业、畜牧、水产等的专业性地理数据。主要应用系统包括林业、蔬菜生产、水 产等的动态管理系统。【4 】 由于本文进行的研究项目主要是关于森林资源管理方面的，所以后面的篇幅主要 是针对和森林资源管理信息系统有关的方面进行讨论。 2 2 2 云南林业计算机应用 云南由于地处边疆，要运用和推广先进的计算机应用技术可能有一些困难，但是 云南也在尽力利用计算机技术发展自己的林业管理技术。 在上世纪8 0 年代末，云南省林业系统就开展了林业计算机数据处理和管理的应 用与研究工作。云南省林业调查规划院四大队首先采用中国林业调查规划院基于 b a s i c 开发的二类调查数据处理系统进行森林资源二类调查数据处理，9 0 年代初西南 林学院林业系与云南省林业调查规划院五大队合作开发了基于c l i p p e r 系统的森林 资源二类调查数据处理系统，大大的提高了二类调查的数据处理效率。此外，云南省 林业院校、科研院所以及生产企业先后研究、开发应用了基于数据库技术的森林资源 管理系统，用于提高林业管理质量与效率。 随着i t 技术的发展，基于全球卫星定位系统( g p s ) 、遥感信息系统( r s ) 、地 理信息系统( g i s ) 技术的应用日益广泛，云南省的农林系统中逐步采用这些技术用 于种植业、养殖业、渔业和林业管理中均取得了较满意的效果。 由于计算机技术的发展和林业管理的需求的不断提高，云南省也开展了一系列林 业计算机技术普及活动。云南省林业厅于2 0 0 4 年l o 月1 9 2 2 日在云南省林业调查 规划院举办了“应用s p o t 5 高分辨率卫星数据影像遥感技术开展森林资源规划设计 调查培训班”。昆明、曲靖、大理、迪庆、丽江、西双版纳、文山、红河等地州( 市 县) 和省林业调查规划院共2 7 0 多人参加培训学习。有关专家对“3 s ”技术在森林资 源调查中的应用、s p o t 5 卫星数