信息技术与数字林业

1、信息技术与数字林业近几十年来，由于遥感、地理信息系统和全球定位系统等信息技术的发展和计算机的日新月异，极大地促进了资源环境管理的信息化、网络化、数量化和模型化进程，使得这些信息技术在资源环境规划、动态监测和评价等方面发挥了重要的作用。1979？1985年，通过对全国土地、生物、气候、水等自然资源和农村社会资源的遥感调查，建立了一个较为完善的全国农业资源区划数据库系统。在资源环境调查的基础上，我国先后完成了中国植被区划、中国种植业区划、中国林业区划、中国水土保持区划、中国生态区划等58项综合及部门区划。 为了满足我国生态环境建设和国民经济可持续发展的需要，信息技术将在资源环境的统筹规划、合理利用

2、、动态变化、效果分析等方面得到更广泛和更深入的应用。主要表现在：利用信息技术收集资源环境数据，结合当地的自然和社会经济发展状况，作出有目标、有重点、有步骤、有尺度的综合土地利用规划和专项规划；采用航天、航空遥感监测技术和地面监测相结合的技术，对再生资源的健康状况和火险状况进行监测，对不同尺度的资源环境监测项目和监测因子进行随时间变化的记录、整理、分析、综合，为早期预测预报、评价工程建设的实施效果、采取科学的经营决策提供依据；通过信息技术的集成对资源环境的动态及其对干扰的反应进行有效、及时和准确预测、分析和评价，建立具有多种信息源的数据库、模型库、森林资源预警、决策支持在内的计算机网络化管理信息

3、系统，使监测、信息管理、评价、决策过程间相互协调。 遥感技术是指从地面到高空各种对地球、天体观测的综合性技术系统的总称。由遥感平台、遥感仪器，以及信息接收、处理与分析应用等组成。它们形成信息网络，夜以继日、源源不断地向人们提供丰富的科学数据和动态情报。各种遥感器接收到的数字或图像信息，通常采用3种记录方式：胶片、图像或数字磁带。通过校正、变换、分解、组合等光学处理或图像数字处理过程，提供给用户分析、判读，或在地理信息系统和专家系统的支持下，制成专题地图或统计图表，为资源勘察、环境动态监测与军事侦察提供信息服务。 地理信息系统简称gis，是以地理位置信息构成的地理空间数据库为基础，采用地理模型分

4、析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。通常的表现形式是将地图数字化并在计算机上实现各种地图的管理、分析、查询、制图、规划等工作。cis已在许多部门和领域得到应用，并引起了政府部门的高度重视。从应用方面看，已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查与结产、林业、自然灾害的监测与评估等方面得到了具体应用。特别是当今“数字地球”概念的提出，使得人们对cis的重要性有了更深的了解。进入90年代以来，地理信息系统在全球得到了空前迅速的发展，广泛应用于各个领域，产生了巨大的经济和社会效益。 全球定位系统(gps)是美军自70年代初期开始研制的

5、新一代卫星导航和定位系统。它由24颗工作卫星和3颗备用卫星组成，它的地面控制部分由1个主控站、5个全球监测站和3个注入站组成。其主要任务是：跟踪所有卫星，以便进行轨道钟差测定，预测修正模型参数和为卫星加载数据电文等。gps的用户设备部分是gps接收机，以接收gps卫星发射的信号，获得必要的导航信息及观测量，再经数据处理，即可完成导航和定位工作。 计算机网络是计算机技术与通讯技术结合的产物。从资源共享观点看计算机网络是以能够相互共享资源的方式连接起来的自治计算机系统的集合。internet上的林业信息资源丰富，对于领导决策人员，可以及时查询到最新的国内外林业发展现状，从不同方位、多角度地掌握森林

6、的动态变化，为宏观决策，制定保护和可持续利用森林资源提供科学依据。 随着“3s”技术(遥感技术rs，地理信息系统gis和全球定位系统gps)、网络技术、计算机技术等现代信息技术的迅速发展，极大地促进了资源经营、管理、利用的信息化、网络化、数量化和模型化进程。数字地球概念的提出，更是现代信息技术的集中体现，也得到了我国高层领导和科学家的积极响应。数字林业正是在这样的背景下提出的，其建设目的是为林业行业构造一个统一的、立体的开放式信息集成系统，推动营林、森林保护、林业管理、林产工业等技术的信息化进程，为林业和全社会提供信息服务。 “数字林业”目前还未有人提出确切的定义，若从美国戈尔及我国科学家对“

7、数字地球”定义的理解，结合林业行业的特点，这里将其定义为“数字林业”是对林业静态、动态、分析决策等各种特征的统一的数字化表述与认识，它以林业数字化数据为依托、用宽带网络连接各分布式数据库、以虚拟现实技术为特征、具有三维显示和无边无缝多级分辨率浏览的开放系统。静态特征包括基础数据、林业专业知识、科研成果、人才等，动态特征包括林地、森林、林木、湿地、荒漠等资源及相关环境和人为经营活动信息，分析决策特征包括林业各种信息的自动提取、统计分析、辅助决策等信息。林业和相关行业及全社会的各级用户(决策者、经营者、生产者、其他人员)可以根据自己的需求实时调用和获取自己有用的信息。 数字林业的建设是国民经济发展

8、的需要。数字林业将通过对信息资源的开发利用，对制定合理的林业建设规划，加强对现有森林的保护、恢复和发展，保护人类赖以依存的环境，进而保护土地资源和水资源，减少自然灾害，提高环境质量，保障国民经济可持续发展。 是林业可持续发展的需要。可持续的林业要求林业内部各部分之间必须协调发展，包括森林生长发育与其适生立地条件之间、森林培育与木材采伐加工利用之间、各种林副产品资源与林产品生产之间、动植物及微生物之间等的协调发展。这就需要有实时、准确、可靠的信息作支持。 是保护生态环境的需要。数字林业是以林业资源环境信息为基础的，通过数字林业建设可以对森林和野生动物资源与生态环境变化进行实时监测，为生态环境保护

9、提供各种信息支撑和技术服务。 是各级决策的需要。数字化的资源信息有三维和不同分辨率的浏览界面，广泛和易访问的林业地理空间数据，通过对数字林业信息的分析和模拟，可以突破以往传统政府决策的局限性，减少决策的盲目性。同时，数字林业不仅为林业部门的决策提供信息支持，也为国家制定全国发展规划以及与林业相关的部门、决策者及生产单位提供信息与技术支持。 是林业生态工程建设的需要。我国政府十分重视生态环境的建设，先后投入巨资实施和启动了一批林业生态工程。为了保证各项林业工程的顺利实施，达到预期的目标，对工程建设过程实施实时监测、评估、监督工作是必须的。因此，需要建立以计算机网络为通道，以数据库为核心的多级信息

10、交互传输渠道，将工程建设数字化、信息化、智能化，使管理部门实时、同步、全面、系统、快捷、准确地了解项目进展，不仅增加管理的透明度，拓宽沟通与交流渠道，而且便于发现问题，推广经验，以及解决问题，同时也具有极大的经济效益。 是林业科技创新的需要。数字林业的建设，将为林业科学技术的跨越式发展提供强有力的信息支撑。同时，科学技术的发展也将不断丰富数字林业的内容和提高数字林业的服务能力。 “数字林业”在国家、省、市、县当前的生态环境建设中和将来的知识经济社会中具有重大的作用。“数字林业”可以将空间数据和应用领域数据有机结合在一起，它提供的数据和信息将在政府宏观决策和科学管理、林业资源利用、生态环境规划及

11、建设、灾害监测、全球变化、生态系统以及水文循环系统等方面得到广泛的应用，实现我国林业资源的永续合理利用，实现社会、经济高速发展和自然、生态环境的有效保护，保证可持续发展，并产生巨大的社会效益和经济效益。 “数字林业”是充分利用我国现有的数据和信息资源的最佳途径。目前，我国的林业信息应用受到缺少现实数据的限制而影响了发展，“数据饥渴”的现象普遍存在；同时，经过多年的努力，又积累了大量的原始数字化数据和相应的资料，建立了众多数据库。但是，这些数据目前都很分散，大量的数据利用率很低。因此，“数字林业”的建设，一方面可以实现我国林业信息的统一发布和服务，促进信息共享，“盘活”现有的数据存量；另一方面又可以大大增强获取数据的能力和信息挖掘能力，支持地球信息的应用，促进经济的持续、高速发展。 “数字林业”也是提高竞争力的有力手段。世界经济模式正在从以自然资源为主的工业经济模式逐步转换为以信息资源为主的知识经济模式。以主要通过数字形式处理一切