浅谈林地保护利用规划数据库的开发与管理应用

从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果浅谈林地保护利用规划数据库的开发与管理应用林地是林业和生态建设的重要物质基础，是国家重要的自然资源和战略资源，是森林赖以生存与发展的根基，在保障木材及林产品供给、维护国土生态安全中具有核心地位，在应对全球气候变化中具有特殊地位。林地保护利用规划的实施，保障了生态建设和林业发展空间，为实现林地科学管理提供了依据和手段。通过全省林地保护利用规划及图斑落界工作，实现我省森林资源监管手段的重大变革，促进森林资源监测、规划等工作的有效开展。为了保障全国林地保护与利用规划纲要顺利实施，统一管理林地数据，实联盟现林地年度动态监测，全面掌握林地变化状况，全面提升林地管理为林业改革发展的支撑能力和服务水平，必须加强林地数据的采集与管理研究工作。一、数据采集1、空间数据采集本工艺采用软件的原则是：效率优先、操作简单、管理方便、出图美观。空间数据采集绘制基本图，通过扫描仪进入计算机或野外GPS数据直接传入计算机成图。基本图是地理信息系统制图的关键，主要强调了空间信息的准确性，对空间特征的描述性信息要求较高。要求界线清晰是基本图最起码的要求，场界、林班界、小班界清楚；起始点、终止点必须明确；邻接的地区必须标注清楚。作为林班界、小班界的单线河流、道路的要求：在计算机中对基本图矢量化时，图像都转化为灰度图像，单线河、道路与小班线相似，易混淆，必须标出。依据现有的森林资源调查、森林分类区划界定成果和县级政府确定的后备林地资源，利用遥感影像数据，采用内、外业相结合的调查方法，将林地及其利用状况数据采集出来并进行有效的管理。利用已有二类调查数据库与遥感影像套合进行判读区划，依据影像对界线进行调整，则以遥感影像作为调查基础底图，充分利用现有资料，采用成熟的目视解译与计算机自动识别相结合的信息提取技术。数据库的建立是以县为单位，按照统一的技术标准，对采集的每一块林地地籍小班信息数据进行标准化、规范化处理，逐地块小班录入调查记录，并对林地地块小班的图形数据和小班属性的表单数据进行属性联结，形成集图形、影像、属性、文档为一体的林地地籍档案数据库。以地理信息系统为图形平台，存储各类林地调查成果数据，实现对每一块林地地块的图形、属性、栅格影像空间数据及其他非空间数据的一体化管理。开发数据处理软件提供数据组织与管理、栅格图像处理、数据采集与编辑、数据质检、数据查询与分析、数据分发、专题制图、数据维护和三维分析等应用模块，并在以上应用模块的基础上，定制各种专题应用系统。系统采用组件式开发，将各应用模块简单地集成到一个可扩展的应用框架，通过数据采集、加工、处理、入库、管理一体化流程，实现多类型、多尺度、多时态空间数据管理；将数据管理、地图表现、制图有机地结合起来，快速制作各种比例尺标准图以及根据用户自定义模板，制作各种专题图。2、控制点注记地理信息系统中的地图通常是按照实际的地球坐标存储的，地图上地理特征的坐标与真正的地理位置相对应，这也是地理信息系统真正意义所在。在基本图扫描进入计算机之前，必须标记好控制点，用以图像配准和矢量文件坐标变换。布设控制点的原则是：布设在公里网交叉处，分布均匀覆盖整个图幅，至少布设四个，在实践中布设九个控制点基本满足要求。3、属性数据采集属性数据库建立：每个小班卡片为数据库中的一个记录，经输入、检查、修改，建成小班调查因子数据库。在数据库中每项调查因子为实现属性库与图形库的联结及对应于图形库中的关键字，在小班数据库中增加了一个数据项ID；文件以乡或林场名称命名。4、数据编辑平台提供丰富的图形、属性编辑工具，如节点编辑、同名点移动、线连接、线打断、线延伸、要素合并、要素分解、线分割、面分割、局部修改等诸多快捷的图形编辑工具及空间赋属性、自动编号、半自动编号、关键字赋值等属性编辑工具，此外还专门提供跨图层拓扑、局部拓扑、公共边自动处理和同名点编辑等图形编辑手段。二、林地档案数据库管理开发1、数据管理模块主要包括数据检查、数据转换与导入、数据编辑与处理、数据更新和元数据管理等功能。数据检查包括数据的整体性、完整性、逻辑一致性检查、空间定位准确度检查、属性数据准确性检查以及对检查结果评价与处理等功能；数据转换与导入包括格式转换、坐标转换与投影变换、数据导入等功能；数据编辑与处理包括数据错误的自动修改、矢量数据编辑处理、栅格数据处理和属性数据编辑等编辑和处理功能；数据更新是系统可实现对空间数据、元数据、表格数据与其他数据的更新以及对历史档案数据管理与回溯；元数据管理主要包括系统支持元数据的入库、浏览查询、统计汇总和输出与打印等管理功能。2、数据浏览查询与制图输出模块包括数据视图管理、数据图层管理和实现数据的三维表现等功能，系统支持空间数据的快速浏览，支持常见的遥感影像数据格式直接读取及浏览，可通过定制开发和扩展支持更多数据格式空间数据的读写及浏览。系统还应支持范围内遥感影像以及空间数据的浏览。制图输出包括符号库管理、制图模板管理、专题图制作和成果输出等功能。数据统计系统支持生成林地各地类面积汇总表、林种结构现状统计表、林地及森林面积动态变化表、林地按保护等级面积统计表等汇总表；数据分析是系统可以根据定制的数据分析规则，如林地利用结构分析、年度变化分析等。3、系统维护与管理模块：包括系统安全管理和系统管理与维护，系统安全管理包括对用户与权限管理、数据备份、系统监控等；系统管理与维护包括数据字典管理、系统设置、系统其他管理与维护、数据迁移与归档管理和日志管理等功能。三、结语森林资源调查的数据采集手段已有了质的飞跃，掌上电脑在森林资源野外调查中作为数据采集工具已发挥出了强有力的作用。“3S”技术与掌上电脑的有机结合已显示出强大的优势。将TM卫星数据及数据地形图压缩到掌上电脑中，再利用GPS定位技术，在掌上电脑上即可反映人们所在的空间位置以及空间配准等技术难题得以解决。同时各种调查数据在掌上电脑进行存储，为森林资源数据的管理与更新提供了强有力的科技支持。基层林业技术人员通过培训，掌握了这些技术，对于森林资源的各类调查数据的采集即可做到快捷、准确。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。