森林资源信息管理技术

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3)经营史 · 森林经营机构的变动 · 过去的森林经营工作 · 过去森林采伐情况 · 森林更新情况 · 森林抚育情况 · 林分改造工作 · 森林保护工作 · 林副产品利用情况 · 森林对环境的影响 · 林区基本建设 · 企业管理情况
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2、森林资源调查数据 1)一类调查（全国森林资源清查） 区域：省（市、区）等行政区域；企业局（国有林区与林业局、 集体林区与县）；其它行政单位或自然区划单位； 目的：编制全国、省（市、区）、大林区各种林业计划、预测 趋势 内容：面积、蓄积量、各林种和各类型森林的比例，以及生长、 枯损、更新、采伐情况等 2)二类调查（规划设计调查） 区域：国营林业局、场、县（旗），并落实到森林经营活动的 基本单位小班 目的：编制森林经营方案、总体设计、县级林业区划、规划、 基地造林规划 内容：各地类小班的面积、蓄积量、生长量、枯损量调查；立 地条件和生态条件的调查；有关自然、历史、经济、经营等条件 的专业调查
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3)三类调查（作业设计调查） 区域：基层林业单位 目的：满足伐区设计、造林设计、抚育采伐设计、 林分改造 内容：查清一个伐区内、或一个抚育、改造林分范 围内的森林资源数量、出材量、生长状况、结构规律 等
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3、专业调查数据 1)设置标准地与选择标准木、解析木 2)生长量调查 3)立地条件调查 4) 其它调查（消耗量调查、出材量调查、抚育采伐调查、 低产林改造调查、森林保护调查、森林更新调查、母 树林及苗圃调查、林副产品调查、森林开发运输踏勘、 野生动物资源调查、林业经济调查等） 这些数据主要包括文本、数值、图形和图像信息，还包 括一部分视频、音频信息。
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2)经济条件 · 当地国民经济发展的方针和远景规划，林业在其中的地位和任 务 · 当地的农、林、牧、副、渔各业生产情况，以及与林业的关系 · 当地工业生产情况及其对林业发展的需求 · 森林与生态环境的关系（水土保持、涵养水源、防治风沙、风 景保护等） · 当地土地利用规划的资料 · 当地交通运输情况，与发展林业的关系 · 当地人口密度，以及当地机关、企业情况，各种生活自用材、 薪炭材的需要情况和可供林业劳动力的情况 · 林权情况和存在问题
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4.1.2森林资源原始数据的获取方式
前面给出了森林资源管理所需要的多种数据，这些数据 类型不同、来源不同，获取的方式方法也不相同。 1、 基本情况调查 搜集当地的已有调查、观测材料；询问当地的技术 人员、居民；对重点项目和因素的调查，可采取组织 专业调查组的方式进行现场观测。
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2、 森林资源调查 是一种林分调查，可以采用： 1)目测调查法 2)标准地调查法 3)角规调查法 4)目（实）测调查与抽样调查相结合 5)回归估计法 · 航空像片判读与地面实测蓄积量的回归估计法 · 利用航空像片对小班林地进行调查与地面实测蓄积量的回归估计 法 · 利用地形图、林相图或其它图进行现地林班区划测量，以及小班 林地目测调查与小班实测蓄积量的回归估计法 3、专业调查 在以上的调查过程中手工或通过各种辅助工具得到相关数据。
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数据挖掘工具
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1、数据挖掘所能发现的典型知识主要包括： 1) 关联规则(Association rule) 所谓关联规则, 是指数据对象之间的相互依赖关系 , 而发现规则 的 任 务 就 是 从 数 据 库 中 发 现 那 些 确 信 度 (Confidence) 和 支 持 度 (Support)都大于给定值的强壮规则。 2）分类(Classification) 分类是最基本的一种认知形式。数据分类就是对数据库中的每 一类数据，挖掘出关于该类数据的描述或模型，在数据挖掘中,分类 算法的研究成果较多，常用的数据分类算法有 CART 、 C45 、 ID3 、 SLIQ、Knn、GA-Knn等。 3) 聚类(Clustering) 聚类分析和分类分析是一个互逆的过程。聚类分析是通过分析 数据库中的记录数据，根据一定的分类规则，合理地划分记录集合， 确定每个记录所在类别。它所采用的分类规则是由聚类分析工具决 定的。类分析的方法很多，其中包括系统聚类法、分解法、加入法、 动态聚类法、模糊聚类法、运筹方法等。采用不同的聚类方法，对 于相同的记录集合可能有不同的划分结果。
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2) 数据仓库的结构组成 数据仓库主要由数据源、数据仓库、业务数据仓库、数 据分析与报表、数据管理、元数据管理、传输和基础 结构几部分构成。 3) 联机分析处理 联机分析处理（on-line analytical processing, OLAP） 是用来存储和传送数据仓库信息的程序集合。是针对 特定问题的联机访问和分析。通过对信息的很多种可 能的观察形式进行快速、稳定一致和交互性的存取， 允许分析人员对数据进行深入观察。 4) 数据集市（Data Mart） 数据集市是数据仓库的一个子集。是为满足用户特定需 求而创建的特定的、面向部门的小型数据仓库。
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元数据
业务元数据
技术元数据
构造元数据 建立元数据模型 元数据管理系统
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4.2.4数据挖掘技术
随着数据库及其管理系统的广泛应用，全球范围内 数据库存储的数据量急剧增长。拿全球资源信息数据库 GRID 为例，它将通过各种方法搜集来的一切有关资源与 环境的数据分别存储在世界各地的数据库中，至今已形 成了海量的数据。面对如此海量的数据，我们如何才能 从中获取我们所需要的信息正在成为一个知识热点。数 据挖掘(Data Mining)正是一种从信息中发现知识的技术， 也 称 数 据 库 中 的 知 识 发 现 (Knowledge Discovery in Database， KDD)。
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应用实例一：测定森林分布区域 美国林业局是根据林区的面积和区内树木的密度来销售木材。对所 售木材面积的测量闭合差必须小于1% 。在一块用经纬仪测量过面 积的林区，采用 GPS 沿林区周边及拐角处进行了 GPS 定位测量并进 行偏差纠正，得到的结果与已测面积误差为 0.03% ，这一 实验证 明了测量人员只要利用GPS技术和相应的软件沿林区周边使用直升 飞机就可以对林区的面积进行测量。过去测定所出售木材的面积 要求用测定面积的各拐角和沿周边测量两种方法计算面积， 使用 GPS进行测量时，沿周边每点上都进行了测量，而且测量的精度很 高很可靠。 应用实例二： GPS技术用于森林防火 利用实时差分GPS技术，美国林业局与加里弗尼亚的喷气推进器实验 室共同制定了“FRIREFLY”计划。它是在飞机的环动仪上安装热红 外系统和GPS接收机， 使用这些机载设备来确定火灾位置，并迅 速向地面站报告。另一计划是使用直升飞机或轻型固定翼飞机沿 火灾周边飞行并记录位置数据，在飞机降落后对数据进行处理并 把火灾的周边绘成图形，以便进一步采取消除森林火灾的措施。
森林资源信息管理技术
本章主要内容： 介绍森林资源信息管理中的常用技术： 森林资源信息获取方式和技术； 森林资源原始数据的储存和再组织以及数据库与数据 仓库、数据挖掘等数据储存与组织技术 森林资源空间数据的组织方式， 3S 技术等森林资源空 间信息管理技术； 森林资源多媒体信息管理技术； 森林资源数据共享的方式，网络技术等森林资源信息 传输技术； 森林资源知识与知识管理方式、方法、技术等内容。
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数据仓库系统包括数据仓库、数据仓库管理系统和数据仓库工具。 其中，数据仓库为数据仓库系统的核心，是信息挖掘的基础；数 据仓库管理系统是整个系统的引擎，负责管理整个系统的运转； 数据仓库工具是整个系统发挥作用的关键，包括一般的查询工具 和功能强大的分析工具。数据仓库系统以数据仓库为核心，通过 数据分析与报表模块的查询和分析工具(OLAP、决策分析、数据挖 掘)完成对信息的提取，以满足决策的需要。 6) 元数据（Metadata） 元数据是关于数据的数据（data about data）或者是可以使无序的 领域信息变得有序的关于数据的结构化数据（structured data about that imposes order on a disordered information universe）。元数据包含了对系统自身有用的各种对象的细节信 息。其实元数据对我们并不陌生，Windows中的注册表，数据库所 必须的一些系统表和视图都可算是元数据。
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1、遥感的基本原理 遥感是通过非直接接触来判定、测量并分析目标性质的 技术。任何地物都具有发射、反射和吸收电磁波的性 质，而不同类型的地物反射与发射电磁波能量的大小 不同，同一类型的地物在不同时间反射与发射电磁波 能量的大小也不同。遥感的基本原理就是通过分析传 感器采集到的某一时间、某一区域内地物的平均电磁 波辐射水平数值，按其值大小与变化规律来有效地识 别地物。目标地物是遥感的信息源，而目标地物电磁 波的相互作用所构成的目标地物的电磁波特性，就是 遥感探测的依据。
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4.1.1森林资源管理需要综合、多样的数据
现代森林资源及其环境管理对信息的基本要求有： 信息时态：过去、现状、未来 信息范围：点、线（带）、面、域 信息载体：文本、数值、图形、图像、声音 信息质量：综合、动态、最小新度 表现方式：个体与总体
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现阶段森林资源管理所需要的数据主要有三类： 1、基本情况数据 1)自然条件 · 森林经营对象的自然环境：行政及地理位置、林区 走势（山脉、海拔、坡度等）、地质结构、土壤类型、 河流状况、森林分布、农林牧比例、生态平衡等 · 自然因素（气象、气候、河川水系、地质土壤、植 物动物等），及其与森林分布、发生、发展和消减之 间的平衡关系
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4.1.3遥感技术
所谓遥感技术（Remote Sensing）是指不接触物体而探 测物体有关信息的技术
传统监测和调查方法速度慢、周期长，采集、汇总、上报耗费时间多， 数据滞后于变化过程，所获结果信息已失去现势性，难于及时、全面地 反映生态环境变化
遥感，以其观察地域的广泛性，时空的连续性，较高的空间分辨率和宽 的光谱范围，可提供丰富的地物信息，弥补常规资料的不足，提供对自 然资源与环境的宏观、综合、动态和快速观测，有效地获取各类统计及 分析数据，较为客观地了解资源与环境现状和变化