摘要　为了实现森林资源空间信息管理系统的应用. 该文结合五道河林场的实际资料,设计和实现了一个基于
MAPINFO 的森林资源空间信息管理子系统. 并对林业专题图制作,以及系统应用所遇到的一些问题进行了探讨.
关键词　森林资源空间信息管理,地理信息系统(GIS) ,MAPINFO ,林业专题图
中图分类号　S75
LüHongli ;Wu Gang ;Lu Zeyang. Development of a fore st re source spacial information system ba sed
MAPINFO. Journal of Beijing Forestry University (2001) 23 (3) 86～89[Ch ,7 ref . ]School of Information Sci2
ence and Technology ,Beijing For.Univ. ,100083 ,P. R. China
A MAPINFO based subsystemfor forest resource spatial information management of Wudaohe Forest Farm
is designed and implemented. Several problems of forest mapping and GIS application are studied.
Key words 　forest resource spacial system ,GIS ,MAPINFO ,forest mapping
　　森林资源管理工作离不开地图,制作或使用诸
如林相图之类的林业专题图是每个森林管理部门必
须的. 然而林业专题图的制作工作既要细致又耗时
费力,即便用计算机来制作林业专题图乃至管理森
林资源空间信息,也是一项相当复杂且技术含量较
高的工作. 如何利用GIS 技术,为林业基层单位开发
便捷实用且经济的森林资源空间信息管理系统,方
便、快速、准确、及时、有效地制作林业专题地图,是
一个值得研究和急待解决的问题. 本文结合五道河
林场的实际资料,设计和实现了一个基于MAPINFO
的森林资源空间信息管理子系统. 我们主要对林业
专题图制作及系统应用所遇到的一些问题进行探
讨.
1 　森林资源空间信息管理
森林资源信息包括属性信息和空间信息. 森林
资源空间信息是指反映森林资源空间地理分布结构
及其规律的一切数据. 揭示了森林资源和环境固有
的数量、质量和分布特征及其联系和规律,具体表现
形式为数字、文字、图形和图像. 它具有区域性,多维
性和动态性. 区域性是指空间信息的定位特征,例如
用经纬网或公里网坐标来识别空间位置,并制定特
定的区域;多维性是指在一个坐标位置上具有多个
专题和属性信息,例如,在同一个地面点上,可取的
高程、污染、交通等多种信息. 动态性是指空间信息
的动态变化特征,通过及时更新空间信息,从而使用
数据和信息来寻找时间分布规律,进而对未来做出
预测和预报. 森林资源空间信息管理包括对空间信
息的采集、处理、分析、评价、预测和模拟等功能,它
是一个复杂过程. 基于GIS 技术的森林资源空间信
息管理系统,为森林资源管理从单纯属性信息管理
走向综合全面的管理提供一个新的方式.
目前在林业中GIS 被广泛地应用于森林资源清
查、灾害监测、造林采伐规划及林业决策等多个方
面. 在森林资源基础信息管理中主要应用于资源数
据的图形与数据库结合查询,及时更新资源数据,输
出美观准确的林业专题图等. 在森林资源清查中,利
用GIS 的数字高层模型(DTM) 可进行地形因子的分
析,利用多种地形地貌因子,分析森林的分布、生长
和发育,从而减少了大量野外清查工作. 另外,利用
GIS 结合遥感(RS) 与全球定位系统(GPS) 在森林防
火中准确地确定林火发生地点以及灾情的预测、预
报工作;在野生动物保护中应用于预测动物的栖息
范围及其相应变化等[
2 　基于MAPINFO 的森林资源空间信
息管理系统设计
211 　GIS 应用的特殊要求
应用GIS 必须具备相应的计算机软硬件和一定
水平的技术人员. 应用人员除了对专业知识要有一
定的了解外,还需具备利用GIS 软件应用能力,来管
理、分析专业信息,并输出对经营管理有用的数据与
地图. 多年实践表明:目前在我国,具备应用GIS 的
需求和实现能力的单位主要为县级以上的林业单
位. 只有从设备与人员的配置乃至经济等方面满足
一定要求,才能保证GIS 应用有效地运行. 考虑到林
业部门的资金投入可能性,这里列出单机应用情况
下的最低配置:
硬件平台:Pentium(内存32M) 以上PC
输入设备:数字化仪、扫描仪
输出设备:绘图仪、打印机
软件平台:Windows 操作系统
应用软件:GIS 软件
212 　选择MAPINFO
GIS 应用首先要选择相应的软件平台. 选择GIS
平台主要考虑如下几个方面: ①是其功能可满足应
用需要,并具有可扩展性. ②软件成熟,运行稳定,进
行2 次开发方便. ③应具有较高的性能价格比. 一种
方式是自主开发,虽然自主开发GIS 平台具有完全
自主版权和面向应用的特点,但是技术设计起点高、
难度大、投入大、耗时长,非一时可以完成之举. 另外
一种则是利用商业GIS 平台,可以缩短开发周期. 商
业GIS 软件功能强、稳定性好,但价格高. 目前,GIS
开发平台软件国外有MAPINFO ,ArcPInfo ,Gene Map ,
Intergraph 等,国内的有Map GIS , GeoS tar ,View GIS
等. 这些商业软件都能实现目前森林资源空间信息
管理所需要的功能. 考虑到性能价格比,及我们的国
情林情,特别是目前的管理和应用水平,选择了商业
软件MAPINFO 作为支撑平台. MAPINFO 是美国
MAPINFO 公司的产品,其汉化程度高,是目前较流
行的桌面地理信息系统. 其功能基本满足目前我国
的森林资源空间信息管理工作需要. 并且在空间和
属性数据查询、操作方便、性价比等方面具有一定的
优势. 由于它可以运行于PC 机的Windows 上,特别
是与主流软件(MS OFFICESLotus123 等) 有良好的接
口,所以很适于我国林业基层单位推广应用.
213 　系统设计
系统设计主要考虑几项原则: ①能满足基层的
应用要求,包括地图管理的一般功能以及为了应用
开发的一些实用功能. ②考虑如何合理表示各地理
特征的编码,从而有效结合相关的森林资源调查数
据. ③界面设计较好,方便专业与非专业用户使用.
④整个系统要易于使用和维护,并且与其它系统特
别是基于MS OFFICE 和IE 等办公软件能很好地融
合. 为此,根据课题要求和试验地资料,采用MAPIN2
FO Professional 为应用平台,将其2 次开发工具Map2
basic 与Visual Basic 结合起来进行开发,设计和实现
了基于MAPINFO 的森林资源空间信息管理子系统.
其功能结构为:
(1) 森林资源空间数据管理. 录入、编辑、保存小
班空间数据,关闭文件,页面设置、打印,退出等功
能.
(2) 地图编辑. 撤销上次操作、剪切、拷贝、粘贴、
清除、定义目标、清除目标、联合、分裂、叠压节点、转
换为区域、转换为折线等功能.
(3) 绘图工具绘制. 直线、折线、弧线、符号、文
本、多边形,对选中对象的整形、合并,线样式、区域
样式、符号样式及文本样式的选择.
(4) 地图操作. 地图的放大、缩小、漫游,选项标
准、自动标注,窗口定位及查看整个图层.
(5) 地图查询与分析. 一般查询,高级SQL 查
询,统计数据表查询,查找,缓冲区分析等功能.
(6) 数据表管理. 更新数据项,导入数据表,导出
数据表,维护表结构等功能.
(7) 地图管理. 图层控制,创建专题图,修改专题
图,林相图制作,查看林相图功能.
(8) 系统设置与管理. 参数设置,数字化仪设置,
帮助功能.
子系统用VISUAL BASIC 作为开发前台,制作通
用和专用相结合的用户界面,将MAPINFO 嵌入到森
林资源基础信息管理系统( FRMII 软件) 中[1 ] . 并针
对森林资源基础信息管理的日常要求,制作了专业
菜单组,将林业常用的功能集成在一起,重点实现了
林业专题制作(如林相图自动制作) 和专业空间查询
等模块.
3 　应用林相图自动制作
对于林业基层单位而言,基础信息是一切森林
资源经营管理工作的起始点,它由表现森林资源各
类基本特征的状态指标组成,例如: 土壤、气候、水
分、植被及林木等因子. 也包括基本的空间信息,如
河流、边界、路径等. 这些基本空间信息表现为如下
材料:基本图、林相图、森林分布图及各种专业图[2 ] .
其中,林相图是森林资源经营管理所需要的最基本
的林业专题图. FRMII 软件[1 ] 被设计为一个处理森
林资源基础信息的事务处理系统(TPS) ,它必须提供
林相图制作功能.
林相图是用每个最小单位(小班) 基础信息绘制
的,以直观的(图形) 方式揭示最小单位森林资耗状
态,是一切森林资源调查、作业设计、经营活动等日
常工作的基础;同时,数以千计最小单位(五道河林
场包括7 个工区1 500 多个小班) 使得林相图绘制极
其繁琐. 为此,作者在完成试验地空间数据录入后,
着力设计了林相图自动制作模块,减轻了繁重的制
图工作. 同时利用MAPINFO 与微软OFFICE 连接的
特点,用对象连接嵌入技术(OLE) 将林相图嵌入OF2
FICE 文档或网页中,使林相图资料得以方便的、经
济的传递和输出,解决了低端用户的应用问题. 如林
场无力支持MAPINFO ,可以通过远程(如网络) 请求
拥有MAPINFO 的上级林业局或专门IT 服务机构
(如林勘院等) 处理空间信息,并反馈之. 这正体现
FRMII 的低端解决方案面向基层实际的考虑.
在GIS 中林相图被视为多类层的叠加,这包括:
点状图(各居民点、乡址、检查站等所在地) 、线状图
(公路、河流、山脊线等) 、面状图(含林班、小班、地类
等) 和图例(含各线状图的线型、面状图填充的颜色、
点状图各点的标符等) 等. 制作林相图包括基础数据
输入和专题图绘制两步工作. 其中,基础数据既包括
上述图层资料的数字化;也包括与之关联的属性数
据. 数据采集和输入是应用GIS 最费资源的工作,约
占80 %以上的工作量. 在基础数据录入、整理完成
后,可以利用“林相图制作”模块驱动MAPINFO 自动
完成数以千计小班林相图的生成. 下面以制作林场
所有林班的林相图为例,来说明自动制作林相图的
步骤(见图1) . 首先遍历林场内的所有工区表,对每
一个工区表,再遍历林班记录. 这样,每一个林班记
录都生成一个林相图表. 其大致过程是: ①选取林班
记录,并同其空间信息一起复制到一个新表(林相图
表) 中. ②在新的林相图表中,根据林相图制作标准,
按树种和年龄因子查询选择出树种和龄组相同的小
班,并着以相应的颜色. ③在图面的相应位置添加标
题、标注、图例和比例尺. ④适当修饰调整图面,形成
林相图.
同时,在此基础上,用户还可以根据属性数据库
中的小班因子,用MAPINFO 的合并、选取成图、图拼
接、图裁剪等功能,可以派生出森林资源经营管理所
需的各类专题图. 如伐区设计图、造林设计图、森林
分布图及用材林、防护林、经济林分布图和天然阔叶
林图等[3 ] .

此主题相关图片如下：

4 　问题与讨论
如前所述,由于经费设备和计算机应用水平等
因素,导致上述系统的实施面临着一系列问题. 为此
文献[1 ]着力设计了不同的软件解决方案. 反映在森
林资源空间信息管理上有如下问题值得探讨.
(1) 建立空间信息管理系统. 　应用GIS 来实现
森林资源的空间信息管理是一个渐进和不断完善的
过程. 用户首先要充分意识到无论是建立系统还是
日后应用系统,大量工作来自图面资料准备(包括野
外测量) 和数字化. 没有必要的和规范的数据准备,
就无法建立和应用基于GIS 森林资源的管理系统.
而这些与一个单位的经营管理水平和技术经济实力
密切相关. 基层单位如何根据自身情况,特别是管理
需求,选择适宜的方案和步骤实现森林资源管理现
代化,是值得研究的应用问题. 在FRMII 的低端解决
方案中[1 ] ,林场被视为只具备使用OFFICE 和远程
(拨号) 上网条件的基层单位,其空间信息管理必须
依赖有条件的单位(如县林业局) 完成. 因此,FRMII
软件应着力解决软件集成(MS OFFICE 与空间信息
兼容) 和信息发布和交换问题.
(2) 数据一致性. 　考虑到上述系统采用属性信
息与空间信息管理并行的方式,属性信息管理有一
套独立子系统,空间信息管理子系统中也有属性信
息,因此在数据的一致性方面值得探讨. 一般地,在
保持数据一致方面有以下几种方式: ①两套属性信
息同时更新,在数据库设计时增加一个表示最近更
新时间的字段,更新时以此为准,保证两套信息一致
且最新; ②在空间信息管理子系统中只存储表示班
特征标志的字段,不存储其他信息,同时空间数据库
与属性管理子系统间的数据间具有可使之连接的唯
一标志字段,需要调用属性信息时,通过这个标志字
段到属性管理系统中取得信息; ③利用MAPINFO 的
ODBC 功能,事先建立属性数据的ODBC 源,当需要
时从ODBC 数据源下载数据. 本研究采用第一种方
式来解决这个问题.
(3) 用户化. 　如何充分考虑各种级别用户的需
求,设计合理的用户化菜单与功能是开发空间信息
管理子系统要解决的另一个问题. 利用商品软件(如
MAPINFO ,Excel 等) 进行二次开发,着力设计面向专
门应用特殊菜单和相应的模块. 使应用系统既满足
一般用户定制的简单操作要求(如林相图制作、标准
资源统计表) ,又要满足专业用户使用系统完成某些
高级操作的需求.
参考文献
1 　武刚,卢泽洋,吕洪利. 森林资源管理信息基础建设. 北京林业大
学学报,2001 ,23(3) :77～80
2 　于政中. 森林经理学. 第2 版. 北京:中国林业出版社,1996
3 　马胜利. 县级森林资源地理信息系统应用研究. 陕西林业科技,
1999(1) :36～39
4 　吴凡,宋鹰. 沿海防护林体系建设遥感监测地理信息系统的建立.
林业资源管理,1998 (2) :71～74
5 　周立. 林林虫害监测与防治综合信息系统中“3S”集成技术实现.
林业资源管理,1999 (1) :59～62
6 　程弘,刘治平,魏秀元,等. 甘肃省森林防火地理信息系统的开发
与研制. 甘肃林业科技,1998 (1) :59～62
7 　林业部. 林业地图图式. 北京:中国林业出版社,1982