
国有林场作为我国林业生态建设的核心载体,其现代化转型需依托精准化管理、科学化决策与智能化监测,而 ArcGIS 作为地理信息系统(GIS)领域的核心工具,凭借空间数据整合、分析与可视化能力,正成为推动国有林场林业现代化的关键技术支撑,在资源管理、规划编制、动态监测等多环节发挥着不可替代的作用。
一、助力森林资源精细化管理,破解传统管理瓶颈
传统国有林场资源管理多依赖纸质档案与人工记录,存在数据分散、更新滞后、空间关联性弱等问题,难以满足现代化管理对 “精准化” 的需求。ArcGIS 通过以下方式实现资源管理升级:
一方面,实现资源数据 “一张图” 整合。其可将林场小班数据(如林种、龄组、蓄积量)、地形数据(坡度、海拔)、土壤数据及权属信息等多源数据标准化处理,构建统一的空间数据库,并通过专题图制作功能,直观呈现不同资源类型的空间分布的格局,例如通过分层设色图展示不同龄组的林木分布,管理人员可快速定位重点管护区域。
另一方面,支持资源动态更新与溯源。借助 ArcGIS 的编辑功能,林场工作人员可在野外通过移动终端(如 ArcGIS Collector)实时录入资源变化信息(如林木采伐、造林更新),数据同步至云端数据库,避免人工记录误差与数据滞后;同时,系统可记录每一次数据修改的时间、操作人员与变更原因,实现资源变动全流程溯源,为资源清查与审计提供可靠依据。
二、支撑科学林业规划编制,提升决策合理性
林业规划(如造林规划、采伐规划、生态修复规划)是国有林场现代化的核心环节,需基于空间规律与资源禀赋制定方案。ArcGIS 的空间分析能力可显著提升规划的科学性与可操作性:
在造林规划中,通过叠加气候(降水、温度)、土壤肥力、地形坡度等图层,利用 ArcGIS 的适宜性分析模块,构建造林树种适宜性评价模型,精准划分 “适宜造林区”“限制造林区” 与 “禁止造林区”,并匹配最优树种(如在酸性土壤、坡度 15° 以下区域推荐杉木种植),避免传统 “经验式” 规划导致的造林成活率低、资源浪费问题。
在采伐规划中,ArcGIS 可结合林木蓄积量数据、生态保护红线与采伐限额要求,通过空间叠加分析划定合规采伐区域,并计算采伐面积与蓄积量,确保采伐行为既符合经济需求,又不突破生态保护底线;同时,可模拟采伐后林分结构变化,预测生态影响,为 “可持续采伐” 决策提供数据支撑。
三、强化森林动态监测与灾害防控,降低林业风险
国有林场面临病虫害、森林火灾、自然灾害(如暴雨、滑坡)等多重风险,传统监测方式存在响应慢、覆盖范围有限的缺陷。ArcGIS 结合遥感(RS)技术,构建 “空天地” 一体化监测体系,实现风险精准防控:
在病虫害监测中,通过定期获取林场遥感影像,利用 ArcGIS 的影像解译功能,识别林木叶片颜色异常、植被覆盖度下降等病虫害早期特征,快速圈定发病区域;同时,结合气象数据(如温度、湿度)与病虫害传播模型,分析扩散路径与潜在影响范围,生成预警专题图,辅助管理人员及时部署防治措施(如精准喷洒药剂、设置隔离带),减少病虫害蔓延损失。
在森林火灾防控中,ArcGIS 可实时对接卫星火点监测数据与地面瞭望塔、摄像头监测信息,在地图上动态标注火点位置,并结合风速、地形坡度等数据,通过空间分析模拟火势蔓延趋势,划定危险区域与疏散路线,为火灾扑救指挥提供可视化决策支持,提升灭火效率与人员安全性。此外,其还可记录火灾发生后的林木受损范围,为灾后植被恢复规划提供基础数据。
四、赋能生态效益定量评估,助力 “生态优先” 发展
新时代国有林场现代化不仅追求经济效益,更强调生态价值实现,而 ArcGIS 可通过空间分析与模型耦合,实现生态效益的定量评估与可视化呈现:
例如,在碳储量评估中,ArcGIS 可整合林木生物量数据(如胸径、树高)与土壤有机碳数据,结合碳储量计算模型(如 IPCC 方法学),精准计算林场不同区域、不同林种的碳储量,并通过热力图展示碳汇空间分布差异,为林场碳汇交易、生态补偿政策制定提供数据支撑;在水源涵养功能评估中,其可叠加降水、植被覆盖度、土壤渗透率等图层,利用 InVEST 模型(生态系统服务评估模型)计算水源涵养量,明确林场对区域水资源调节的贡献,为流域生态保护规划提供依据。
此外,ArcGIS 还可将生态效益(如固碳、释氧、净化空气)转化为可视化成果(如生态服务价值地图),直观展现国有林场的生态功能,助力管理者更清晰地把握 “生态优先” 的发展方向,推动林业管理从 “重利用” 向 “重保护” 转型。
五、衔接智慧林场建设,推动管理模式智能化
国有林场现代化的终极目标是构建 “智慧林场”,而 ArcGIS 作为空间信息中枢,可实现与物联网(IoT)、大数据等技术的深度融合:
例如,通过在林场布设土壤湿度传感器、林木生长监测传感器,实时采集土壤水分、空气温湿度、林木生长速率等数据,数据经无线传输后接入 ArcGIS 平台,平台可自动生成动态监测地图,管理人员通过电脑或移动终端即可远程查看林场实时状况;当传感器监测到某区域土壤湿度低于阈值时,ArcGIS 可自动触发预警,并结合该区域林木类型与地形数据,推荐灌溉方案(如灌溉时间、灌溉量),实现 “按需灌溉” 的智能化管理,减少水资源浪费与人工成本。
同时,ArcGIS 还可构建林场管理决策支持系统,整合历史资源数据、监测数据与规划数据,通过数据挖掘分析林木生长规律、病虫害发生周期等,为林场中长期管理(如抚育计划、树种结构优化)提供预测性建议,推动国有林场管理从 “被动应对” 向 “主动预测” 升级。
结语
ArcGIS 凭借空间数据整合、分析与可视化的核心优势,已深度融入国有林场林业现代化的全流程,从资源管理的 “精细化”、规划决策的 “科学化”,到灾害防控的 “精准化”、生态评估的 “定量化”,再到智慧林场的 “智能化”,其不仅破解了传统林业管理的诸多瓶颈,更为国有林场实现 “生态效益、经济效益、社会效益” 协同发展提供了技术路径。未来,随着 ArcGIS 与人工智能、5G 等技术的进一步融合,其在国有林场林业现代化中的作用将更加凸显,助力我国林业高质量发展迈上新台阶。
文:《上官的林业工作》编辑部