森林資源數(shù)據(jù)更新中時(shí)態(tài)GIS的應(yīng)用

1、    森林資源數(shù)據(jù)更新中時(shí)態(tài)gis的應(yīng)用    魏程光摘要：指出了隨著每年開(kāi)展的林地變更調(diào)查，森林資源數(shù)據(jù)每年都在更新，如何綜合運(yùn)用這些數(shù)據(jù)成為了當(dāng)前森林資源管理的一項(xiàng)重要課題。針對(duì)時(shí)態(tài)gis技術(shù)的概述、架構(gòu)以及在森林資源更新中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)等方面進(jìn)行了探討，以便利用時(shí)態(tài)gis技術(shù)重現(xiàn)森林資源小班數(shù)據(jù)的歷史狀態(tài)，跟蹤自然保護(hù)區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域的森林資源演變，預(yù)測(cè)區(qū)域森林資源的變化趨勢(shì)，進(jìn)而為森林資源精細(xì)化管理提供技術(shù)支持。關(guān)鍵詞：森林資源；數(shù)據(jù)更新；時(shí)態(tài)gis：s7：a：16749944（2017）160190021引言根據(jù)國(guó)家林業(yè)局的要求，以后各地每年都將開(kāi)展

2、林地變更調(diào)查工作，森林資源數(shù)據(jù)也將實(shí)現(xiàn)每年更新。但每次更新時(shí)都是用新數(shù)據(jù)代替舊數(shù)據(jù)，系統(tǒng)成為了另一個(gè)瞬態(tài)，管理處于靜態(tài)方式。舊數(shù)據(jù)成為死數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中不復(fù)存在，因而無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)變化的歷史進(jìn)行分析，更無(wú)法預(yù)測(cè)未來(lái)的越勢(shì)。隨著時(shí)態(tài)gis技術(shù)的出現(xiàn)，動(dòng)態(tài)的進(jìn)行資源數(shù)據(jù)管理，從歷史數(shù)據(jù)中研究森林資源數(shù)據(jù)的變遷，進(jìn)而為預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和決策分析提供技術(shù)支持。2時(shí)態(tài)gis的概述時(shí)態(tài)gis技術(shù)作為gis研究和應(yīng)用的一個(gè)新領(lǐng)域，由于其巨大的應(yīng)用前景，正越來(lái)越受到重視，傳統(tǒng)的gis只具備處理空間數(shù)據(jù)的功能，而時(shí)態(tài)gis提供了完善的時(shí)序分析功能，能高效的處理與時(shí)間相關(guān)的問(wèn)題，在時(shí)間和空間上兩方面都能融合處理的地理信息系統(tǒng)。

3、目前常用的arcgis系統(tǒng)里提供了tracking analyst擴(kuò)展模塊進(jìn)行時(shí)態(tài)gis分析。3時(shí)態(tài)gis的時(shí)空數(shù)據(jù)模型時(shí)態(tài)gis的時(shí)空數(shù)據(jù)模型是建設(shè)時(shí)態(tài)gis技術(shù)的核心，選擇合適的時(shí)空數(shù)據(jù)模型是實(shí)現(xiàn)時(shí)態(tài)gis應(yīng)用于森林資源更新的基礎(chǔ)。具有代表性的時(shí)空數(shù)據(jù)模型有時(shí)空立方體模型、序列快照模型、基態(tài)修正模型、時(shí)空復(fù)合模型和對(duì)象-版本時(shí)空數(shù)據(jù)模型等幾種，各種模型都有其優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和適應(yīng)范圍。對(duì)象-版本時(shí)空數(shù)據(jù)模型與前面幾種數(shù)據(jù)模型相比有以下優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)較為成熟，有比較成熟的應(yīng)用軟件，而其他幾種數(shù)據(jù)模型理論性更強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)較為困難；與序列快照模型相比，具有減少數(shù)據(jù)冗余，可表達(dá)空間對(duì)象在時(shí)間序列上各版本的相互聯(lián)

4、系；與基態(tài)修正模型相比，具有長(zhǎng)事務(wù)管理以及多用戶并行操作的優(yōu)勢(shì)。對(duì)象-版本時(shí)空數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際工作中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，如：林地變更工作，具體體現(xiàn)在：滿足動(dòng)態(tài)分析的要求，版本將記錄每次變更的變化，且利用版本間增量數(shù)據(jù)來(lái)創(chuàng)建，而非空間數(shù)據(jù)的完全拷貝，從而減少數(shù)據(jù)的冗余，利用版本間的繼承關(guān)系重構(gòu)小班變化歷史，有利于資源的動(dòng)態(tài)管理、后期的回溯和對(duì)比分析；滿足多人參與的要求，版本管理支持長(zhǎng)事務(wù)，并實(shí)現(xiàn)多用戶并發(fā)編輯和控制；滿足雙軌制判讀的要求，多用戶同一時(shí)間對(duì)同一小班進(jìn)行變更操作且不一致時(shí)，版本的沖突協(xié)調(diào)機(jī)制允許用戶協(xié)商提交最終結(jié)果。4時(shí)態(tài)gis的數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)是時(shí)態(tài)gis的數(shù)據(jù)核心，是其在空間

5、數(shù)據(jù)庫(kù)（x，y，z）的基礎(chǔ)上增加時(shí)間要素而構(gòu)成的四維數(shù)據(jù)庫(kù)（x，y，z，t）。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)是基于功能要求而設(shè)計(jì)，但至少應(yīng)滿足于空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的表達(dá)、空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的更新和空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的查詢等幾方面的需求。具體到森林資源管理上應(yīng)實(shí)現(xiàn)資源數(shù)據(jù)的更新，在時(shí)間維度上追蹤森林資源小班的變化，重現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)演示變化過(guò)程等方面。對(duì)象-版本時(shí)空模型數(shù)據(jù)庫(kù)一般采用的是ersi公司在arcgis推出的geodatabase模型和arcsde數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到sql server，oracle等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行管理。geodatabase模型是一種面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)模型，實(shí)現(xiàn)了矢量、柵格、地址、關(guān)系等多種數(shù)據(jù)

6、的無(wú)縫集成，便于在各類關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理、處理和儲(chǔ)存。arcsde數(shù)據(jù)庫(kù)引擎用于與各類關(guān)系型數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，實(shí)行版本化管理，支持多用戶同時(shí)編輯和長(zhǎng)事務(wù)管理。5時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新對(duì)象-版本時(shí)空數(shù)據(jù)模型是基于geodatabase版本間的繼承關(guān)系來(lái)更新，以圖1為例，2013年的林地變更成果為初始數(shù)據(jù)，注冊(cè)版本為2013年度。2014年調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)9號(hào)、10號(hào)進(jìn)行了林木采伐變?yōu)椴煞ホE地，合并生成了13號(hào)小班，9號(hào)、10號(hào)死亡。2015年3號(hào)小班被占用變?yōu)榻ㄔO(shè)用地，3號(hào)小班死亡，生成了14號(hào)小班。2016年8號(hào)小班和6號(hào)小班的部分進(jìn)行造林生成了15和16號(hào)小班，但由于王某和李某提交的變更結(jié)果不一致，引

7、發(fā)了沖突協(xié)調(diào)機(jī)制，經(jīng)確認(rèn)以李某的成果為最終版本，保證了成果數(shù)據(jù)的一致性。小班1、2、4、5、7、11、12號(hào)未發(fā)生變化，因此無(wú)需對(duì)1、2、4、5、7、11、12號(hào)的版本狀態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)。死亡小班可通過(guò)追蹤不同版本實(shí)現(xiàn)回溯。6森林資源數(shù)據(jù)更新中時(shí)態(tài)gis應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)時(shí)態(tài)gis在進(jìn)行數(shù)據(jù)更新時(shí)，是反應(yīng)整個(gè)數(shù)據(jù)變化的過(guò)程，所以時(shí)態(tài)gis在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及表現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化等方面都比傳統(tǒng)的gis更具備優(yōu)勢(shì)。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是實(shí)現(xiàn)了海量資源數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)，傳統(tǒng)gis系統(tǒng)一般只存儲(chǔ)本期調(diào)查數(shù)據(jù)，而時(shí)態(tài)gis不僅有本期調(diào)查數(shù)據(jù)，也存儲(chǔ)有多期歷史數(shù)據(jù)狀態(tài)，因采用版本化管理，故實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)；二是更豐

8、富的查詢功能，由于時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)增加了時(shí)間的屬性，除了可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的屬性、空間查詢，還能實(shí)現(xiàn)時(shí)間查詢以及其綜合的查詢；三是實(shí)現(xiàn)了時(shí)空的分析功能，作為時(shí)態(tài)gis的核心功能，實(shí)現(xiàn)了森林資源數(shù)據(jù)的變化過(guò)程分析，重點(diǎn)地區(qū)小班的跟蹤分析以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)。在森林資源管理、自然保護(hù)區(qū)管理、濕地公園管理、重點(diǎn)野生動(dòng)植物保護(hù)和森林病蟲害發(fā)7結(jié)語(yǔ)在森林資源數(shù)據(jù)管理中使用時(shí)態(tài)gis技術(shù)，將森林資源數(shù)據(jù)更新的方式信息化處理，符合現(xiàn)今社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)時(shí)態(tài)gis技術(shù)使用，提高森林資源數(shù)據(jù)管理的水平和效率，降低以往森林資源數(shù)據(jù)管理中的重復(fù)和冗余等問(wèn)題，進(jìn)而使得信息的時(shí)間、空間以及屬性信息的結(jié)合。因此，實(shí)現(xiàn)森林資源數(shù)據(jù)管

9、理中時(shí)態(tài)gis技術(shù)，借助時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)模型的建設(shè)和時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)的更新技術(shù)，提高森林資源數(shù)據(jù)更新的效率，加強(qiáng)對(duì)森林資源數(shù)據(jù)的管理，進(jìn)一步提高森林資源數(shù)據(jù)管理的動(dòng)態(tài)化管理水平，進(jìn)而為森林的管理提供實(shí)時(shí)的信息支持，促進(jìn)林業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，提高森林的經(jīng)營(yíng)效益和管理水準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)：1姜志勇.arcgis地理信息系統(tǒng)在森林資源管理中的應(yīng)用j.綠色科技，2017（8）：217218.2徐斌.gis在林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中的應(yīng)用j.綠色科技，2017（1）：111114.3唐霄，羅力嘉，楊良，等.基于gis技術(shù)森林資源數(shù)據(jù)更新與管理探討j.四川林業(yè)科技，2017，38（1）：92944胡定發(fā).基于gis在森林資源檔

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