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【摘 要】ArcView是世界上最大的GIS软件厂商美国环境系统研究所（ESRI）的桌面GIS软件，ArcView就广泛受到GIS领域的重视。桌面制图系统是利用ArcView可以方便地制图各种专题地图，具有较强的空间查询和分析功能，实现了科学的管理森林资源。
【关键词】ArcGIS；空间信息分析；森林资源管理；动态监测
森林资源是由复杂的植物群落组成的重要再生资源，具有生长周期长，地域分布复杂及特殊的动态变化规律，它在国家的经济建设和保护生态环境中起着十分重要的作用。为了更好地管理好森林资源（土地资源、林木资源、野生动植物资、休闲游憩资源、水资源和环境资源等），准确监测和预测森林资源， 及时全面准确的分析森林资源的空间信息，对森林资源有效管理，为林业和社会提供科学的决策依据是非常重要的。而基于GIS的ARCVIEW空间信息分析软件系统为我们实现科学管理森林资源提供了可能。
1.GIS数据来源
地理信息系统中的数据包括两大类型：空间数据用来确定图形和制图特征的位置，这是以地球表面空间位置为参照的。根据地理实体的空间图形表示形式，它们的数据表达可以采用矢量和栅格两种组织形式，分别称为矢量数据结构和栅格数据结构。非空间的属性数据用来反映与几何位置无关的属性，即通常所说的非几何属性，它是与地理实体相联系的地理变量或地理意义。GIS空间数据的来源非常广泛，形式也是多种多样，既包括图形数据又包括属性数据，这些不同来源，不同形式数据被输入计算机后，图形数据以矢量结构和栅格结构的形式存储，属性数据则根据需要被送到相应的数据库中。GIS空间数据主要有以下几种来源。
1.1地图数据是GIS最重要和最基本的数据来源
地图上标有大量的位置和属性信息，从这些信息中可以得到自然界地理和社会经济信息。地图的种类很多，包括各种比例尺的普通地图、专题图和地形图。普通地图主要表达居民点、交通网、水系、地形、边界和植物等因素。专题图重点反映某种或几种专门的要素，这些要素对普通地图作了补充，例如土壤、植被、气象、土地利用等专题因素。地形图全面而统一地反映了地型、地貌等各要素的空间分布。
1.2野外调查、试验观测数据
野外调查、试验及实地测量等获取的数据可以通过转换直接进入GIS，进行分析和应用。随着全球定位系统的发展，利用GPS获取的数据也是GIS的重要数据源。GPS新一代卫星导航和定位系统，在测量和勘察领域可以取代常规大地测量来完成各种等级的定位工作，而GPS与GIS结合，则能更好普及它的应用，同时与GPS结合也提高了GIS动态分析的能力。
1.3遥感技术数据
遥感技术是GIS数据采集的重要组成部分，它是一种大面积的、动态的、近时实的数据源，利用遥感可以探测人类难以到达的地区的资源信息，如利用陆地卫星进行森林资源调查和森林火灾的调查，利用遥感影像修正和编制地图等。遥感数据是GIS的重要数据源，它弥补了常规野外测量所获取数据的不足和缺陷，为GIS数据快速更新提供了一个有效的办法，同时，GIS应用的发展也提高了遥感的数据提取和分析能力。随着高精度遥感的发展，GIS与遥感的结合会更加密切。
2.系统的功能
由计算机技术和空间数据相结合而产生的GIS新技术，它包含了处理地理信息的各种高级功能，但是它的基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。①数据采集与编辑②数据存储与管理③数据处理与变换④空间查询与分析⑤数据显示与输出。人是GIS中的重要构成因素，GIS不同于一幅地图，而是一个动态的地理模型。仅有系统软硬件和数据还不能构成完整的地理信息系统，需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发，并灵活采用地理分析模型提取多种信息，为研究和决策服务。一个周密规划的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。
3.空间数据的输入
空间数据的输入是指将图形数据和属性数据转换成GIS可以处理和接收的形式。
3.1基础地图整理和空间数据库的建立
（1）自然资源地图：如森林分布图、地形林相图、土壤分布图、森林资源产量、质量分布图、野生动植物分布图等。（2）自然地理图：如地形图、地貌图、水系、流域分布图等。（3）森林经营地图：如林业区划图、造林规划图、资源预测图、调查样地分布图等。（4）树木种源规划图、森林资源评价图、自然保护区规划图、森林公园规划图、环境保护规划图、土地利用图等。森林资源管理的某些专题应用领域的信息管理往往只需要一部分图件作为其信息源。如森林经营地图中一些图件就可以通过资源、地理、社会经济等有关地图进行综合处理而获得，资源图件也以根据生长预测模型进行属性数据分析以及空间、属性数据的相关分析进行设计和制作。
3.2属性数据库建立
二类调查数据目前在我国大都采用关系数据库，每个小班调查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和样地调查数据库。
（1）数据项：每项调查因子。为实现属性库与图形库的联结，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。
（2）记录：以小班记录或样地为单位；文件：以乡（镇）或林场为单位，文件以乡（镇）或林场名称命名。森林资源数据中，小班调查记录卡含小班编码、调查因子，不同的地区有相应的标准，在二类调查的规程中有相应的说明。
4.数据库建立和二次开发平台
数据库是森林资源调查数据是地理信息有机结合的复合体，可以利用多技术、多角度对资源数据从空间上、模型上进行界线分析、统计和管理。属性数据可以是统一字名的文字，也可以是统一编码的代码，主要目的是外业调查的内容进行统一格式表达。ArcGIS二次开发平台中的系统设计，主要是对系统运行参数和代码库进行维护，编辑和统计，在这个平台上可以修改整理、查询和逻辑检查小班数据，相关联数据分析，也可以按设计好的报表内容格式进行数据的统计，并形成专题图进行展示和打印。
5.森林资源分析的评价
5.1林业土地利用变化监测
林业土地变化包括林地类型和林地面积两个方面。GIS借助于地面调查遥感图像数据，实现了地籍管理，将资源变化情况落实到山头地块，并利用强大的空间分析功能，及时对森林资源时空序列、空间分布规律和动态变化过程作出反映，为科学地监测林地资源的变化、林地增减原因、掌握征占林地的用途和林地资源消长提供了依據。
5.2地理空间分布
用GIS的数字地形模型（DTM），地面模型，坡位、坡面模型可表现资源的水平分布和垂直分布，利用栅格数据的融合、再分类和矢量图的叠加、区域和邻边分析等操作，产生各种地图显示和地理信息，用于分析林分、树种、林种、蓄积等因子的空间分布。使用这些技术，研究各树种在一定范围内的空间分布现状与形式，根据不同地理位置、立地条件、林种、树种、交通状况对现有资源实行全面规划，优化结构，确定空间利用能力，提高森林的商品价值。
5.3森林资源动态管理
建立县级森林资源连续清查和二类调查数据库系统，完善了森林资源档案，并根据实际经营活动情况及生长模型及时更新数据，为及时准确地掌握森林资源状况和消长变化动态提供了依据。空间数据与属性数据的有机联结实现了双向查询，根据图形查询相应的属性数据，也可按照属性特点查找对应的地理坐标或图形。查询结果以专题图、统计图表等方式输出。
【关键词】ArcGIS；空间信息分析；森林资源管理；动态监测
森林资源是由复杂的植物群落组成的重要再生资源，具有生长周期长，地域分布复杂及特殊的动态变化规律，它在国家的经济建设和保护生态环境中起着十分重要的作用。为了更好地管理好森林资源（土地资源、林木资源、野生动植物资、休闲游憩资源、水资源和环境资源等），准确监测和预测森林资源， 及时全面准确的分析森林资源的空间信息，对森林资源有效管理，为林业和社会提供科学的决策依据是非常重要的。而基于GIS的ARCVIEW空间信息分析软件系统为我们实现科学管理森林资源提供了可能。
1.GIS数据来源
地理信息系统中的数据包括两大类型：空间数据用来确定图形和制图特征的位置，这是以地球表面空间位置为参照的。根据地理实体的空间图形表示形式，它们的数据表达可以采用矢量和栅格两种组织形式，分别称为矢量数据结构和栅格数据结构。非空间的属性数据用来反映与几何位置无关的属性，即通常所说的非几何属性，它是与地理实体相联系的地理变量或地理意义。GIS空间数据的来源非常广泛，形式也是多种多样，既包括图形数据又包括属性数据，这些不同来源，不同形式数据被输入计算机后，图形数据以矢量结构和栅格结构的形式存储，属性数据则根据需要被送到相应的数据库中。GIS空间数据主要有以下几种来源。
1.1地图数据是GIS最重要和最基本的数据来源
地图上标有大量的位置和属性信息，从这些信息中可以得到自然界地理和社会经济信息。地图的种类很多，包括各种比例尺的普通地图、专题图和地形图。普通地图主要表达居民点、交通网、水系、地形、边界和植物等因素。专题图重点反映某种或几种专门的要素，这些要素对普通地图作了补充，例如土壤、植被、气象、土地利用等专题因素。地形图全面而统一地反映了地型、地貌等各要素的空间分布。
1.2野外调查、试验观测数据
野外调查、试验及实地测量等获取的数据可以通过转换直接进入GIS，进行分析和应用。随着全球定位系统的发展，利用GPS获取的数据也是GIS的重要数据源。GPS新一代卫星导航和定位系统，在测量和勘察领域可以取代常规大地测量来完成各种等级的定位工作，而GPS与GIS结合，则能更好普及它的应用，同时与GPS结合也提高了GIS动态分析的能力。
1.3遥感技术数据
遥感技术是GIS数据采集的重要组成部分，它是一种大面积的、动态的、近时实的数据源，利用遥感可以探测人类难以到达的地区的资源信息，如利用陆地卫星进行森林资源调查和森林火灾的调查，利用遥感影像修正和编制地图等。遥感数据是GIS的重要数据源，它弥补了常规野外测量所获取数据的不足和缺陷，为GIS数据快速更新提供了一个有效的办法，同时，GIS应用的发展也提高了遥感的数据提取和分析能力。随着高精度遥感的发展，GIS与遥感的结合会更加密切。
2.系统的功能
由计算机技术和空间数据相结合而产生的GIS新技术，它包含了处理地理信息的各种高级功能，但是它的基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。①数据采集与编辑②数据存储与管理③数据处理与变换④空间查询与分析⑤数据显示与输出。人是GIS中的重要构成因素，GIS不同于一幅地图，而是一个动态的地理模型。仅有系统软硬件和数据还不能构成完整的地理信息系统，需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发，并灵活采用地理分析模型提取多种信息，为研究和决策服务。一个周密规划的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。
3.空间数据的输入
空间数据的输入是指将图形数据和属性数据转换成GIS可以处理和接收的形式。
3.1基础地图整理和空间数据库的建立
（1）自然资源地图：如森林分布图、地形林相图、土壤分布图、森林资源产量、质量分布图、野生动植物分布图等。（2）自然地理图：如地形图、地貌图、水系、流域分布图等。（3）森林经营地图：如林业区划图、造林规划图、资源预测图、调查样地分布图等。（4）树木种源规划图、森林资源评价图、自然保护区规划图、森林公园规划图、环境保护规划图、土地利用图等。森林资源管理的某些专题应用领域的信息管理往往只需要一部分图件作为其信息源。如森林经营地图中一些图件就可以通过资源、地理、社会经济等有关地图进行综合处理而获得，资源图件也以根据生长预测模型进行属性数据分析以及空间、属性数据的相关分析进行设计和制作。
3.2属性数据库建立
二类调查数据目前在我国大都采用关系数据库，每个小班调查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和样地调查数据库。
（1）数据项：每项调查因子。为实现属性库与图形库的联结，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。
（2）记录：以小班记录或样地为单位；文件：以乡（镇）或林场为单位，文件以乡（镇）或林场名称命名。森林资源数据中，小班调查记录卡含小班编码、调查因子，不同的地区有相应的标准，在二类调查的规程中有相应的说明。
4.数据库建立和二次开发平台
数据库是森林资源调查数据是地理信息有机结合的复合体，可以利用多技术、多角度对资源数据从空间上、模型上进行界线分析、统计和管理。属性数据可以是统一字名的文字，也可以是统一编码的代码，主要目的是外业调查的内容进行统一格式表达。ArcGIS二次开发平台中的系统设计，主要是对系统运行参数和代码库进行维护，编辑和统计，在这个平台上可以修改整理、查询和逻辑检查小班数据，相关联数据分析，也可以按设计好的报表内容格式进行数据的统计，并形成专题图进行展示和打印。
5.森林资源分析的评价
5.1林业土地利用变化监测
林业土地变化包括林地类型和林地面积两个方面。GIS借助于地面调查遥感图像数据，实现了地籍管理，将资源变化情况落实到山头地块，并利用强大的空间分析功能，及时对森林资源时空序列、空间分布规律和动态变化过程作出反映，为科学地监测林地资源的变化、林地增减原因、掌握征占林地的用途和林地资源消长提供了依據。
5.2地理空间分布
用GIS的数字地形模型（DTM），地面模型，坡位、坡面模型可表现资源的水平分布和垂直分布，利用栅格数据的融合、再分类和矢量图的叠加、区域和邻边分析等操作，产生各种地图显示和地理信息，用于分析林分、树种、林种、蓄积等因子的空间分布。使用这些技术，研究各树种在一定范围内的空间分布现状与形式，根据不同地理位置、立地条件、林种、树种、交通状况对现有资源实行全面规划，优化结构，确定空间利用能力，提高森林的商品价值。
5.3森林资源动态管理
建立县级森林资源连续清查和二类调查数据库系统，完善了森林资源档案，并根据实际经营活动情况及生长模型及时更新数据，为及时准确地掌握森林资源状况和消长变化动态提供了依据。空间数据与属性数据的有机联结实现了双向查询，根据图形查询相应的属性数据，也可按照属性特点查找对应的地理坐标或图形。查询结果以专题图、统计图表等方式输出。