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森林資源信息管理

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森林資源信息管理是森林資源理論與信息技術結合的產物,是計算機科學與技術、信息管理與信息系統、林學等專業的特色課程。

1 森林資源信息管理 -簡介

森林資源信息管理是與森林資源管理活動有關的經過加工的能反映資源現狀,動態及管理指令,效果,效益等管理活動的一切數據,它們是管理的基礎。

2 森林資源信息管理 -地位

森林資源無論是從提供生物量的角度還是在生態環境的保護方面作用都是舉足輕重的,森林資源的可持續發展需要現代信息技術來支撐。森林資源信息管理學正是森林資源理論與信息技術結合的產物,是計算機科學與技術、信息管理與信息系統、林學等專業的特色課程,通過該課程的教學使學生不僅掌握一般的信息系統開發方法,且掌握了森林資源監管的基本理論,同時通過實踐開發森林資源管理信息系統提高了動手能力,理解了空間信息與屬性信息的一體化管理,理解了信息的獲取、處理和表現過程,在農林業領域從事信息化建設工作比其它學校的同類專業學生更具優勢。

3 森林資源信息管理 -課程理論內容

森林資源信息管理的基本概念、理論與技術,森林資源空間信息管理、網路管理、系統集成,信息系統的開發方法,森林資源管理信息系統案例分析。為迎合森林資源信息管理的發展變化狀況,結合課程組教師科研情況對理論教學內容進行適時更新和補充:

2004年增加了「林政管理信息系統」案例內容;

2005年增加了「森林資源流轉信息服務平台」案例內容;

2007年增加了「林權證網上辦證及管理系統」案例內容;

2009年增加了「林地管理信息系統」案例內容。

4 森林資源信息管理 -實踐教學內容

2003年,只包含實驗,包括「森林資源信息管理綜述」和「森林資源管理信息系統的分析與設計」;

2006年,改革實踐教學,由「實驗」改為「外業實習+實驗」,進一步加強了實踐教學效果,新編外業實習指導書,主要內容為如何在野外確定森林資源二類調查樣地,並通過羅盤儀、胸徑尺、測高器等獲取樣地數據;修改實驗內容,由原來的3個實驗修改為兩個實驗,分別為:「現有森林資源信息系統的觀摩與研究」(4學時)和「基於MAPINFO的森林資源數據處理」(4學時);

2008年,進一步修改實驗指導書,把「基於MAPINFO的森林資源數據處理」實驗改為「森林資源地理信息系統開發」,除了要用MAPINFO預處理野外調查數據及地形圖外,還要用Visual Basic或VC++結合MAPX組件進行編程,實現森林資源屬性信息與空間信息的集成、顯示、查詢、修改、統計及專題圖製作等一系列過程,由於實驗學時並未擴充,因此要完成本實驗要求學生投入大量的業餘時間。

在理論學習基礎上,通過綜合實踐使學生從感性上理解空間信息,理解森林資源空間信息的獲取、處理和表現過程,從而真正理解森林資源管理信息系統的難點部分。

5 森林資源信息管理 -重點、難點及解決辦法

1、課程重點:

(1)森林資源信息獲取、處理與表現的原理、技術與方法;

(2)森林資源管理信息系統的開發方法與過程。

2、課程難點:

(1)森林資源空間信息的理解;

(2)森林資源空間信息獲取、存儲、處理與表現。特別是空間數據與屬性數據的一體化管理。

3、解決辦法:針對以上課程難點,近年來課程組採取相應措施,並取得了很好的成效。

(1)針對森林資源空間信息具有複雜性和抽象性的難點問題,在課程中講解以往已成功開發的案例,同時演示軟體運行的效果,使學生產生直觀印象;另外對其中一些學生難以理解的專題術語則用學生以往已經熟悉的一些知識來舉例,如在說明柵格圖和矢量圖的特點時,用畫圖軟體畫出文字與在一般的字處理軟體中輸入的文字進行比較,闡述其差別,學生就比較容易接受;

(2)森林資源空間信息的整個流程(包括信息獲取、存儲、處理與表現)比一般屬性信息要複雜得多,因此也是學生理解上的一個難點,為此我們在加強理論的同時對此內容專門建立了實習基地,學生到該基地上利用GPS、羅盤儀、測高器、胸徑尺等工具獲取一些空間信息並結合其他一些實際調查方法調查一些屬性信息,在室內利用GIS和SQL SERVER存儲與處理這些空間信息與屬性信息,利用VC++或VB開發森林資源管理信息系統軟體,實現對空間信息的處理加工和表現,使學生真正明白空間信息的整個流程及空間信息與屬性信息的無縫集成問題。 

6 森林資源信息管理 -教材

《信息時代的森林資源信息管理》,同時還出版了輔助教材《森林資源網路化管理》、《遙感圖像森林資源信息提取與分析研究》。目前正在改編和增編該課程教材,原教材《信息時代的森林資源信息管理》改編為《森林資源信息管理學》,其中主要將理論體系進一步系統化和加入一些最新的林業信息化動態,同時將實例編寫更加詳細,不僅對整個流程進介紹,而且加入了一些代碼流程介紹及關鍵代碼描述,有利於對林業信息化知識的加深理解和應用;增編《信息技術在森林災害監測中的應用》、《林業電子政務》。 

7 森林資源信息管理 -森林資源信息

森林資源信息是林業規劃、決策的主要依據。可分為3類:第一類是森林自身的信息。包括各級經營單位森林資源的數量和質量,森林類型和各地類的空間配置,林齡和徑級的分佈、生長、枯損等動態信息等;第二類是森林外部信息。包括林權、社會經濟、自然條件、工程設備等;第三類是林業生產信息,包括與林業有關的道路、工程項目及育苗、造林、營林、採伐、加工的各項計劃、報告、成本、實施效果等。其管理一般分級進行,分為戰略決策層管理、森林經營層管理和作業層管理。每個管理層有不同的決策問題,需採集、處理不同等級的信息。如基層林業單位,一般需要管理森林經營小班或林業個體戶的資源信息,上級管理機構則需管理林場的森林資源信息。森林資源信息主要在生產管理中積累和更新,也通過各類森林調查系統地收集數據,進行數據處理、加工,並完成和輸出上一個管理層次所需的信息,形成信息系統。

8 森林資源信息管理 -森林資源信息系統

林業管理機構通過信息對森林資源進行管理的工作系統。林業生產周期長,資源分佈廣,消長變化大,影響因素多,決策上的失誤短期難以發現和彌補。因此需有一個完善的管理系統,以加快信息反饋,及時控制和調整林業生產,實現森林永續利用。現代的管理信息系統是在資訊理論、系統論和控制論的基礎上,在計算機時代產生的。20世紀40年代以前,林業的資源信息靠手工管理,各類信息以檔案形式分散保存在有關科室中,不易檢索、更新和反饋,難以共享和利用。40年代後用穿孔卡等機械方法管理信息。60年代初用計算機進行數據處理和文件管理。直到20世紀70年代初計算機資料庫系統產生並應用於林業生產後,才發展成整體化的森林資源管理信息系統。

森林資源信息系統完成信息採集、編碼、傳輸、貯存、檢索、分發和輸出的職能,獨立存在或為林業管理信息系統的組成部分。現代森林信息系統由計算機信息處理系統和非計算機職能部分組成。非計算機職能部分主要包括信息的採集和編碼等方面,林業調查、作業效果評選、數字模型的原始數據採集和林區遙感製圖等工作屬於這一部分。計算機信息處理系統完成數據貯存、加工、檢索、更新和輸出等工作。一些森林資源信息系統還具有圖形處理功能,可按坐標將林業地理信息作為資源信息的組成部分,經數值化貯存到計算機系統的地圖資料庫中,存入的信息通過繪圖機輸出。   

森林資源信息系統的結構、規模和功能因所在單位的條件和要求而有較大差異,通常由若干個子系統組成。林業單位自身的資源信息系統應是上級林業信息系統或國家林業信息系統的一個子系統。每個子系統有自身獨立的功能和相應的信息流程。數據處理功能的強弱,子系統的多少,決定了森林資源信息系統的規模。除一般企業管理的子系統外,森林資源信息系統中常包括森林清查和數據更新子系統、生長和收穫模擬子系統,資源評價子系統等。各子系統從中央資料庫中取得原始信息,進行加工處理,整個信息系統的核心是中央資料庫,其中貯存各項森林資源信息。基層林業單位常將森林經營小班的各種數據以記錄形式存放在中央資料庫中,以便檢索和更新數據。各子系統均有與中央資料庫交換數據進行專項分析和具備標準報表格式輸出信息的功能。   

森林資源信息系統的數據更新是個複雜的專業問題,除了依靠定期的複查和作業過程中及時輸入新的數據以外,還要依靠多種數學模型和模擬方法來更新數據。信息系統數據更新的效果完全取決於各樹種林分的生長、收穫模型的適用程度。許多森林資源信息系統設置大量固定樣地以編製和檢查修訂有關數學模型。   

信息的一致性、完整性、傳輸能力,數學模型的適用性和各級林業信息系統的兼容性等是建立森林資源信息系統的主要問題。採用野外數據採集器,直接將信息記錄在磁介質上,或者連通採集器直接傳送到中央資料庫中,可以減少輸入工作量和避免送數中發生的錯誤。統一編碼和記錄的格式,有利於系統間的兼容並蓄。   

在林業單位中,信息系統的計算機信息處理部分常以信息處理中心的形式出現,它由系統管理員、系統分析員、程序員、操作員等人員組成,負責集中保存和提供各業務部分的有關信息,處理反饋信息,維護完善和發展系統。

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