GIS林地标准管理系统.doc

基于GIS林地管理信息系统
需求分析汇报

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目 录
1 引言 1
1.1 项目背景及编写目标 1
1.2 相关术语定义 1
1.3 参考资料 2
2 GIS项目概述 2
2.1 GIS项目目标 2
2.2 GIS项目内容 2
2.2 现行系统调查汇报 2
3 GIS数据描述 3
3.1 GIS数据分析（静态，动态） 3
3.2 GIS数据流图 3
3.3 GIS数据库描述 4
3.4 参考资料 5
4 GIS功效需求 5
4.1 功效划分 5
4.2 功效描述 5
5 GIS性能需求 6
5.1 数据正确度 6
5.2 时间特征 7
5.3 适应性 7

1 引言
1.1 项目背景及编写目标
从地理位置上看，湖北省是中国中心腹地，荆门则是湖北腹地，是中部之中。这座在版图中心城市，现在正步伐稳健地走在现代林业建设、绿色发展路上，为荆门人民建设一座“半城青山半城楼”生态宜居城市。围绕发展现代林业、建设生态荆门，打造生态大市、产业强市战略。在利益方面，荆门市林业局提出发展绿色能源、有机食品、休闲旅游等林业产业，关键建设东宝国家森工科技产业园、京山木本粮油和生物质能源循环产业园、钟祥绿色饮品产业园、沙洋林纸一体化产业、掇刀花卉科技产业园和屈家岭梅花鹿产业园等六大林业产业园区，初步形成“一块板、绿色饮品，绿色能源、生态游”四大产业，培育出省级林业产业化龙头企业12家。充足发挥林改后群众发展林业主动性，主动引导农民大力发展林业产业，建设林业产业基地。全市建成速丰林基地190万亩、高效经济林基地170万亩、花卉苗木基地20万亩。同时，突出抓好以林下经济、中幼林抚育等为关键内容森林经营工作，关键推广林茶、林菜、林菌、林花、林粮、林草、林禽、林畜、林渔、林药等十大复合生态种养模式。不停延长林业产业链条，从卖原材料向卖深加工产品转变。荆门市计划到，全市森林面积达成43.33万公顷，活立木蓄积量达成万立方米，森林覆盖率达成40%，城市建成区绿化覆盖率达成48%，林业总产值达成120亿元，初步建立比较稳定林业生态体系、比较发达林业产业体系、比较优异生态文化体系、比较高效林业保障体系，形成现代林业体系框架。
然而林业含有用地宽广、生产周期长, 其所包含森林系统结构复杂, 森林资源附于地表等特点。而85%以上森林管理决议和其空间位置相关, 假如采取传统方法制订管理决议, 缺乏直观性和决议过程可视化, 给经营管理带来很多困难，同时在一定程度上会阻碍林业计划发展进程。林业发展要结合现代科技产物，从而能够快速实现林业发展，达成所计划目标，而GIS能快速正确地获取多个组合形式林业资源统计数据, 清楚直观地表现数据之间联络和发展趋势, 实现数据可视化和空间地理分析和实际应用集成。以满足森林资源管理和领导决议需求, 进而能够利用GIS对林业资源质和量改变进行动态监测和计划; 处理林业上长久以来经营粗放、信息技术落后问题, 促进林业经营管理走上可连续发展道路。
1.2 相关术语定义
GIS 是Geographical Information System 缩写， 即地理信息系统。是20世纪60年代发展起来一门新兴学科，伴随计算机技术、空间技术、无线电传输等技术快速发展，GIS技术多年来发展十分快速，已成为中国外研究热点。地理信息系统是介于信息科学、空间科学和地球科学之间交叉学科和新技术学科，对空间信息管理和分析是它优势所在，它是一个兼容、存放、管理、分析、显示和应用地理信息计算机系统，是分析和处理海量数据通用技术。地理信息系统是以地理空间数据为基础，在计算机软硬件支持下， 对空间相关数据进行采集、管理、操作、模拟、分析和显示，并采取地理模型分析方法，适时提供多个空间和动态地理信息，为地理研究和地理决议服务而建立起来计算机技术系统。
地理信息系统是空间数据管理系统，是空间数据和属性数据综合体，其关键有以下特征：①空间定位特征：②多维结构特征③显著时序特征
地理信息系统大致能够分为 3 大类：①专题信息系统．它是含有优先目标和专业特点地理信息系统，如水资源管理信息系统，矿产资源信息系统，水土流失信息系统等．②区域信息系统，关键以区域综合研究和全方面信息服务为目标，按区域范围大小可有不一样规模，如加拿大国家地理信息系统、中国黄河流域信息系统等．③地理信息系统工具库，它是一组有图形图像数字化、存放管理、查询检索、分析运算和多个输出等地理信息系统基础功效软件包．地理信息系统任务，就是对地球表层人文经济、自然资源及
环境等多个信息进行综合分析和管理．
“3S技术”就是GIS（地理信息系统）,RS（遥感）和GPS（全球定位系统）三种技术有效结合，GIS依据从遥感和GPS路径中取得数据实现管理、分析、显示和回复用户所提出问题一个结合技术。
1.3 参考资料
（1）摘自《湖北省荆门市现代林业发展纪实》
（2）摘自《地理信息系统》 吴信才 编著；
（3）摘自《林业资源地理信息系统》
（4）摘自《遥感概论》
2 GIS项目概述
2.1 GIS项目目标
建立一个基于GIS林地管理系统，针对于林业这个产业特殊性，建立以林地资源利用管理，林火监测和预防，病虫鼠害为一体GIS林地管理系统，除了处理了通常管理系统乏直观性和决议过程可视化缺点，从而愈加好，有效管理林地。为林业决议，资源查询，再现和防护做出立即应对方法。

2.2 GIS项目内容
GIS林地管理系统除了实现GIS查询，可视化分析，叠置分析外，还提供了林火扑救辅助决议，从而较大程度提升了灭火效率，大大程度上降低造成经济损失。而该系统另一大功效——病虫鼠害综合防治，结合了生物地理统计学进行空间分布空间相关分布，害虫发生动态时空模拟和大尺度数据库管理实现对森林病害、虫害、鼠害发生规律、分布情况及控制程度动态监测及跟踪管理,。
2.2 现行系统调查汇报
近10多年来，中国林业GIS研究取得了较大发展，部分重大研究项目相继问世，并用于指导林业生产；而其次上，伴随中国整体文化素质提升，越来越多人对计算机全部有这初步了解，而且能够操作Office。而在林业局内大多数工作人员全部接收过相对于较高教育，所以，将GIS应用到林业不会造成难以推广尴尬境地，同时这么也会提升工作人员劳动效率和质量。
3 GIS数据描述
3.1 GIS数据分析（静态，动态）
为了实现林地资源有效管理和对其实施实时监测，系统将会用到以下数据：
数据类型
数据起源
数据内容
数据利用功效领域
空间基础数据
地形图，遥感数据
行政区划，交通数据，水洗数据等
实现林地基础信息管理和分析
林地基础数据
地图，影像地图
林地数据，林地设施数据
防火专题数据
分析，查询资料，气象数据等
观察点分布图，救火资源分布图，火点（区）分布图等
实现林地火情实时监测和防护
病虫鼠害相关数据
文档资料
常见病虫生活特征（条件）
实现病虫鼠害监测和防护
元数据
文档资料
以上数据文字描述

3.2 GIS数据流图
林地资源基础信息管理：
林地数据，图像搜集，整理
GPS和遥感图像
数字化，编辑和校正正
依据林地特点进行数据分类
存入到空间数据库中
扫描

林地资源利用，计划管理：

空间数据库中图层资料
各图层叠置分析，缓冲分析，重分类等
实现林地资源利用和计划
其它图层（行政，交通）信息

防火监测和防护：
火点分布图
火点分布图找出观察点
救火资源分布图
决议并经过局域网报警实现防护
火点发生地

病虫鼠害监测和预防
林地常见鼠害习性数据
遥感采样分析
相关林地鼠害特有数据库
人员派遣，财务预算
病虫监测及防治

3.3 GIS数据库描述
SQL Server数据库　SQL Server数据库是一个后台数据库管理系统,它功效强大,操作简便,含有很高安全性,能够实现用户机P服务器构架,开发地市林业地理信息系统时,
能够考虑。
Oracle数据库　Oracle数据库是当今最优异搜集和组织信息软件,它整合、管理、使用、共享和保护信息数据,同时提供高可靠性、高性能、可伸缩性、可用性和安全性,属于大型数据库。不过,Oracle数据库管理、维护、访问、操作等难度较大,需要专门编程才能实现,而且购置Oracle数据库成本较高(10 万元左右) 。建设省级林业地理信息系统时,优先采取。
3.4 参考资料
（1）基于GIS和RS森林火险估计研究 作者：黄作维 刘峰
（2）基于GIS森林病虫害防治系统设计和实现 作者：杨毅 张珍萌等
4 GIS功效需求
4.1 功效划分
这套GIS林地管理系统关键是由以下多个板块来实现系统功效：
（1）林地资源基础信息管理：输入，显示，查询，更新
（2）林地利用和计划管理：分析，评定，决议
（３）林地病虫鼠害监测和防治：监测，报警，采取方法
（４）林地火灾监测和防治：监测，报警，采取方法
4.2 功效描述
（１）林地资源基础信息管理
􀁺 展示功效：将实现通常地图全部功效，包含信息展示和相邻地域拓扑关系展现，GIS在展示方面能实现林地三维展示，更直观，更有效提供信息。
􀁺 放大功效：点击放大按钮，在地图窗口中拉出一个矩形框，则地图窗口
将会放大到矩形框所表示范围内，在导航图上能够看到在全图范围内当
前窗口所在位置。对于部分信息很丰富图层，能够控制窗口放大
到一定百分比尺时才显示。
􀁺 缩小功效：点击缩小按钮，地图窗口将会缩小，在导航图上能够看到在
全图范围内目前窗口所在位置。对于部分信息很丰富图层，能够
控制窗口缩小到一定百分比尺时隐藏（变为不可见图层）。
􀁺 平移功效：有两种平移地图方法，一个是地图漫游，即能够拖动地图，
直至抵达地图边缘；另一个是点击上、下、左、右按钮，能够小幅度
地向按钮所表示方向移动地图。
􀁺 全图功效：当地图窗口放大或缩小时，利用该按钮提供功效能够将
地图窗口恢复到原始尺寸。
􀁺 测距功效：在地图上任选两点，能够测量出两点之间距离。对于需要
连续测量，能够将前次测量结果进行累加，而且能够动态显示目前
鼠标所在位置和最终选择一个点距离，实现最小距离计算从而达成决议目标。
􀁺 面积量算：在地图上用鼠标点击数次，最终形成一个多边形，系统可自
动量算出多边形面积，并可换算成平方公里和亩。该功效对于测算火灾过火面积、受害面积等功效含有很实用价值。
􀁺 专题地图展示：依据林地特征能够实现专题地图制作，比如某种植被分布地图，多幅专题地图能够愈加好实现图层叠置分析等等从而对对应问题做出对应回复。
（２）林地利用和计划管理：
􀁺 添加、编辑、删除林地，行政等图层；
􀁺 添加、编辑、删除林地，行政等图层；
􀁺 林地开发选址功效：依据选址要求将不一样图层进行重分类，叠置分析等
（３）林地病虫鼠害监测和防治：
􀁺 添加、编辑、删除病虫害鼠害图形;
􀁺 添加、编辑、删除病虫害鼠害属性;
􀁺 不一样病虫害分类查询；
􀁺 病虫害分布形成图;
􀁺 病虫害调查路线设计:依据地形图、遥感图和其它环境特征设计调查路线:
􀁺 病虫害估计防治:依据病虫害档案数据，根据防治后病情进行分级，动态，生成病虫害防治情况图，同时对防治工作人、财、物进行管理，通常情况下是以历年，病虫害发生情况为基础，结合林地基础情况，生成某种病虫害下十二个月发生，及轻重情况估计图;
灾难评定:在已经有病虫害发生范围和发生程度基础上，依据一定评定判别标准进行评定，分别计算损失情况;
􀁺 数据报表:可快捷生成查询多种基础报表:如发生表、防治表、检疫表等。
（４）林地火灾监测和防治：
􀁺 添加、编辑、删除林火图;
􀁺 添加、编辑、删除林火图属性;
􀁺 林火定位:对森林火灾发生位置进行定位，能够直接汇报经纬度数据或大地坐标数据在系统地图上将林火定位，并将其它相关数据显示给指挥者;
􀁺 距离分析:依据火点位置，查询离最近救火资源（水源）、监控点、公路信息，为林火扑救提供信息决议支持;
􀁺 地形分析:依据火点图层和地形图采取点线面缓冲区分析，结合当地风向信息、等高线、DEM叠加，直观显示火点地形情况，支持林火扑救、林火预防、人员疏散撤离等决议;
􀁺 林火预报:依据气象站观察数据、地形地貌、林班分布等综合分析火险等级;火灾估算:对过火面积、蓄积损失、经济损失，和在扑火过程中多种经济投入快速并正确地统计计算。
5 GIS性能需求
5.1 数据正确度
数据类型
数据起源
数据内容
数据精度
空间基础数据
地形图，遥感数据
行政区划，交通数据，水洗数据等
高
林地基础数据
地图，影像地图
林地数据，林地设施数据
高
防火专题数据
分析，查询资料，气象数据等
观察点分布图，救火资源分布图，火点（区）分布图等
通常
病虫鼠害相关数据
文档资料
常见病虫生活特征（条件）
通常
元数据
文档资料
以上数据文字描述

5.2 时间特征
（1）响应时间：每次操作尽可能低于5秒
（2）更新处理时间：对于林业来说，为了实现林业火情和病虫鼠害实时监测，这需要实时对数据进行更新。
（3）数据转换时间：数据转换时依据网络传输速度而定，为了确保数据传输时间，则尽可能把传输文件做到最小。
5.3 适应性
(1)荆门市林地防火指挥系统作为一个市级系统，应起到上联下通信息中枢作用。对下实现和各乡镇业务管理和数据共享；对上实现地市、省厅和国
家局报表上传和数据共享。
(2) 从数字林业基础信息来说，应该是“空间数据统一提供”，组成“多网、
多站、多系统”公众和管理用数字信息服务平台，从应用和研究角度来说，数据信息还要根据年代划分，确保历史信息提供，也是多站服务必需。