一、地理信息系統

　　地理信息系統（Geographic Information Systems ，簡稱GIS） 是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，是分析和處理海量地理數據的通用技術。地理信息系統萌芽於20 世紀60 年代的加拿大和美國，1972 年世界上第一個運行型的地理信息系統—加拿大地理信息系統（CGIS）全面投入運行與使用。

　　地理信息系統是一種决策支持系統，它與其他信息系統的主要區别是其存儲和處理的信息是經過地理編碼的，地理位置及與位置有關的地物屬性信息成爲信息檢索的重要部分。一個完整的地理信息系統主要由計算機硬件系統、計算機軟件系統、地理數據（或空間數據） 、系統操作人員4個部分組成。計算機硬件系統是計算機系統中實際物理設備的總稱，包括計算機、輸入設備（如數字化儀、掃描儀、解析測圖儀、數字攝影測量儀器、遥感圖像處理系統、機助製圖系統、圖形處理系統等）、輸出設備（如圖形終端顯示設備、繪圖儀、打印機等）等。計算機軟件系統包括計算機系統軟件、地理信息系統軟件和其他支持軟件、應用分析程序。地理數據（或空間數據） 是指以地球表面空間位置爲參照的自然、社會和人文經濟景觀數據，可以是圖形、圖像、文字、表格、數字等，通過數字化儀、掃描儀、鍵盤、磁帶機等設備輸入地理信息系統中。 

　　地理信息系統的操作對象和管理内容，按研究内容可將地理信息系統分爲3大類:

　　①專題地理信息系統，是爲特定的專門目標服務的具有有限目標和專業特點的地理信息系統，如水資源管理信息系統、草場資源信息系統、礦産資源信息系統等。

　　②區域信息系統，以區域綜合研究和全面服務爲目標，有不同行政級别（如國家級、省級、市級、縣級） 的區域信息系統，如加拿大國家信息系統;也有以自然分區（如流域） 的區域信息系統。如黄河流域信息系統。實際上許多地理信息系統是介於①、②兩類地理信息系統之間，如北京市水土流失信息系統、河南省冬小麥估産信息系統等。

　　③地理信息系統工具（地理信息系統外殻），是一組具有圖形圖像數字化、存儲管理、檢索查詢、分析運算、多種輸出等地理信息系統基本功能的軟件包。利用通用的地理信息系統工具建立專題或區域地理信息系統，能够節省軟件開發的人財物，縮短建設週期，提高技術水平，易於推廣，便於深度開發。

　　地理信息系統是地理信息自動處理與分析系統，在數據采集—分析—决策應用的全過程中，能够回答和解决5類問題:

　　①位置，在某個地方有什麽的問題;

　　②條件，符合某些條件的實體在什麽地方的問題;

　　③趨勢，某個地方發生的某個事件及其變化過程;

　　④模式，某個地方存在的空間實體的分佈模式的問題;

　　⑤模擬，某個地方如果具備某種條件會發生什麽的問題。

　　二、林業地理信息系統及其應用

　　由於社會經濟在迅速發展，因此，森林資源的開發、利用和保護需要隨時跟上經濟發展的步伐，掌握資源動態變化，及時做出决策就顯得异常的重要。常規的森林資源監測，從資源清查到數據整理成册，最後制定經營方案，需要的時間長，造成經營方案和現實情况不相符。這種滯後現象勢必出現管理方案的不合理，甚至無法接受。利用GIS就可以完全解决這一問題，及時掌握森林資源及有關因子的空間時序的變化特徵，從而對症下藥。

　　林業地理信息系統就是將林業生産管理的方式和特點溶入GIS之中，形成一套爲林業生産管理服務的信息管理系統。以减少林業信息處理的勞動强度，節省經費開支，提高管理效率。林業地理信息系統具有完整的數據結構體系，支持數據轉换、空間拓樸結構以及實體與數據的關係。提供强大的圖形編輯、顯示、數據庫管理、數據轉换、投影轉换、專題圖製作、分層管理、圖表互查、繪圖輸出以及無所不能的查詢統計功能，是一個全功能、面向分析和决策的專業GIS産品。林業地理信息系統可運行於Windows98、Windows2000、WindowsNT、WindowsXP系統環境下。使用全中文、標準的Windows風格用户界面，提供自定義工具和快捷鍵，用户可以選擇顯示或隱藏命令按鈕和菜單，重新組織工具條或定制界面，使用靈活方便；系統界面完全符合Windows系統平臺的統一格式要求，適用於各級計算機管理人員的使用，操作簡單、易懂、雜而不亂。

　　在林業領域，有森林與生態環境綜合監測及評價、護岸公益林規劃、林業資源調查、森林景觀監測、林業模型、林場森林立地分類、内陸河流域的荒漠河岸林變化研究、優勢樹種與地形空間關係格局探討、森林采伐量的監督、連續森林清查與估計蓄積量、林業區劃、森林資源可持續利用空間格局分析、森林資源信息更新，建立了森林地理空間數據庫。

　　GIS在林業上的應用過程大致分爲3個階段，即：

　　（1）作爲森林調查的工具：主要特點是建立地理信息庫，利用GIS繪製森林分佈圖及産生正規報表。GIS的應用主要限於製圖和簡單查詢。

　　（2）作爲資源分析的工具：已不再限於製圖和簡單查詢，而是以圖形及數據的重新處理等分析工作爲特徵，用於各種目標的分析和推導出新的信息。

　　（3）作爲森林經營管理的工具：主要在於建立各種模型和擬定經營方案等，直接用於决策過程。

　　三個階段反映了林業工作者對GIS認識的逐步深入。目前GIS在林業上的應用主要有： 

　　（1）環境與森林灾害監測與管理方面中的應用，包括：林火、病蟲害、荒漠化等管理，如在防火管理中，其主要内容有：林火信息管理、林火撲救指揮和時實監測、林火的預測預報、林火設施的布局分析等；

　　（2）在森林調查方面的應用，包括：森林資源清查和數據管理，這是GIS最初應用於林業的主要方面、制定森林經營决策方案、林業製圖；

　　（3）森林資源分析和評價方面，包括：林業土地利用變化監測與管理、用於分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分佈、森林資源動態管理、林權；

　　（4）森林結構調整方面，包括：林種結構調整、齡組結構調整；

　　（5）森林經營方面，包括：采伐、撫育間伐、造林規劃、速生豐産林、基地培育、封山育林等

　　（6）野生動物植物監測與管理。

　　1993～1997年，由聯合國開發計劃署（UNDP）援助的“中國森林資源調查技術現代化”項目順利執行。以全國林業監測站點數據和遥感數據爲主要信息源，進行全國林地生態類型數據庫的建設工作，在空間上和時間序列上完整、系統的反映林地區域不同的生態系統特點、林種、群落特徵及其林（樹）齡等。