森林资源信息管理

信息管理与信息系统、林学等专业的特色课程

森林资源信息管理是森林资源理论与信息技术结合的产物,是计算机科学与技术、信息管理与信息系统、林学等专业的特色课程。

简介
森林资源信息管理是与森林资源管理活动有关的经过加工的能反映资源现状,动态及管理指令,效果,效益等管理活动的一切数据,它们是管理的基础。
地位
森林资源无论是从提供生物量的角度还是在生态环境的保护方面作用都是举足轻重的,森林资源的可持续发展需要现代信息技术来支撑。森林资源信息管理学正是森林资源理论与信息技术结合的产物,是计算机科学与技术、信息管理与信息系统、林学等专业的特色课程,通过该课程的教学使学生不仅掌握一般的信息系统开发方法,且掌握了森林资源监管的基本理论,同时通过实践开发森林资源管理信息系统提高了动手能力,理解了空间信息与属性信息的一体化管理,理解了信息的获取、处理和表现过程,在农林业领域从事信息化建设工作比其它学校的同类专业学生更具优势。
课程理论内容
森林资源信息管理的基本概念、理论与技术,森林资源空间信息管理、网络管理、系统集成,信息系统的开发方法,森林资源管理信息系统案例分析。为迎合森林资源信息管理的发展变化状况,结合课程组教师科研情况对理论教学内容进行适时更新和补充:
2004年增加了“林政管理信息系统”案例内容;
2005年增加了“森林资源流转信息服务平台”案例内容;
2007年增加了“林权证网上办证及管理系统”案例内容;
2009年增加了“林地管理信息系统”案例内容。
实践教学内容
2003年,只包含实验,包括“森林资源信息管理综述”和“森林资源管理信息系统的分析与设计”;
2006年,改革实践教学,由“实验”改为“外业实习+实验”,进一步加强了实践教学效果,新编外业实习指导书,主要内容为如何在野外确定森林资源二类调查样地,并通过罗盘仪、胸径尺、测高器等获取样地数据;修改实验内容,由原来的3个实验修改为两个实验,分别为:“现有森林资源信息系统的观摩与研究”(4学时)和“基于MAPINFO的森林资源数据处理”(4学时);
2008年,进一步修改实验指导书,把“基于MAPINFO的森林资源数据处理”实验改为“森林资源地理信息系统开发”,除了要用MAPINFO预处理野外调查数据及地形图外,还要用VisualBasic或VC++结合MAPX组件进行编程,实现森林资源属性信息与空间信息的集成、显示、查询、修改、统计及专题图制作等一系列过程,由于实验学时并未扩充,因此要完成本实验要求学生投入大量的业余时间。
在理论学习基础上,通过综合实践使学生从感性上理解空间信息,理解森林资源空间信息的获取、处理和表现过程,从而真正理解森林资源管理信息系统的难点部分。
重难点及解决
1、课程重点:
(1)森林资源信息获取、处理与表现的原理、技术与方法;
(2)森林资源管理信息系统的开发方法与过程。
2、课程难点:
(1)森林资源空间信息的理解;
(2)森林资源空间信息获取、存储、处理与表现。特别是空间数据与属性数据的一体化管理。
3、解决办法:针对以上课程难点,近年来课程组采取相应措施,并取得了很好的成效。
(1)针对森林资源空间信息具有复杂性和抽象性的难点问题,在课程中讲解以往已成功开发的案例,同时演示软件运行的效果,使学生产生直观印象;另外对其中一些学生难以理解的专题术语则用学生以往已经熟悉的一些知识来举例,如在说明栅格图和矢量图的特点时,用画图软件画出文字与在一般的字处理软件中输入的文字进行比较,阐述其差别,学生就比较容易接受;
(2)森林资源空间信息的整个流程(包括信息获取、存储、处理与表现)比一般属性信息要复杂得多,因此也是学生理解上的一个难点,为此我们在加强理论的同时对此内容专门建立了实习基地,学生到该基地上利用GPS、罗盘仪、测高器、胸径尺等工具获取一些空间信息并结合其他一些实际调查方法调查一些属性信息,在室内利用GIS和SQLSERVER存储与处理这些空间信息与属性信息,利用VC++或VB开发森林资源管理信息系统软件,实现对空间信息的处理加工和表现,使学生真正明白空间信息的整个流程及空间信息与属性信息的无缝集成问题。
教材
《信息时代的森林资源信息管理》,同时还出版了辅助教材《森林资源网络化管理》、《遥感图像森林资源信息提取与分析研究》。目前正在改编和增编该课程教材,原教材《信息时代的森林资源信息管理》改编为《森林资源信息管理学》,其中主要将理论体系进一步系统化和加入一些最新的林业信息化动态,同时将实例编写更加详细,不仅对整个流程进介绍,而且加入了一些代码流程介绍及关键代码描述,有利于对林业信息化知识的加深理解和应用;增编《信息技术在森林灾害监测中的应用》、《林业电子政务》。
森林资源信息
森林资源信息是林业规划、决策的主要依据。可分为3类:第一类是森林自身的信息。包括各级经营单位森林资源的数量和质量,森林类型和各地类的空间配置,林龄和径级的分布、生长、枯损等动态信息等;第二类是森林外部信息。包括林权、社会经济、自然条件、工程设备等;第三类是林业生产信息,包括与林业有关的道路、工程项目及育苗、造林、营林、采伐、加工的各项计划、报告、成本、实施效果等。其管理一般分级进行,分为战略决策层管理、森林经营层管理和作业层管理。每个管理层有不同的决策问题,需采集、处理不同等级的信息。如基层林业单位,一般需要管理森林经营小班或林业个体户的资源信息,上级管理机构则需管理林场的森林资源信息。森林资源信息主要在生产管理中积累和更新,也通过各类森林调查系统地收集数据,进行数据处理、加工,并完成和输出上一个管理层次所需的信息,形成信息系统。
系统介绍
林业管理机构通过信息对森林资源进行管理的工作系统。林业生产周期长,资源分布广,消长变化大,影响因素多,决策上的失误短期难以发现和弥补。因此需有一个完善的管理系统,以加快信息反馈,及时控制和调整林业生产,实现森林永续利用。现代的管理信息系统是在信息论、系统论和控制论的基础上,在计算机时代产生的。20世纪40年代以前,林业的资源信息靠手工管理,各类信息以档案形式分散保存在有关科室中,不易检索、更新和反馈,难以共享和利用。40年代后用穿孔卡等机械方法管理信息。60年代初用计算机进行数据处理和文件管理。直到20世纪70年代初计算机数据库系统产生并应用于林业生产后,才发展成整体化的森林资源管理信息系统。
森林资源信息系统完成信息采集、编码、传输、贮存、检索、分发和输出的职能,独立存在或为林业管理信息系统的组成部分。现代森林信息系统由计算机信息处理系统和非计算机职能部分组成。非计算机职能部分主要包括信息的采集和编码等方面,林业调查、作业效果评选、数字模型的原始数据采集和林区遥感制图等工作属于这一部分。计算机信息处理系统完成数据贮存、加工、检索、更新和输出等工作。一些森林资源信息系统还具有图形处理功能,可按坐标将林业地理信息作为资源信息的组成部分,经数值化贮存到计算机系统的地图数据库中,存入的信息通过绘图机输出。
森林资源信息系统的结构、规模和功能因所在单位的条件和要求而有较大差异,通常由若干个子系统组成。林业单位自身的资源信息系统应是上级林业信息系统或国家林业信息系统的一个子系统。每个子系统有自身独立的功能和相应的信息流程。数据处理功能的强弱,子系统的多少,决定了森林资源信息系统的规模。除一般企业管理的子系统外,森林资源信息系统中常包括森林清查和数据更新子系统、生长和收获模拟子系统,资源评价子系统等。各子系统从中央数据库中取得原始信息,进行加工处理,整个信息系统的核心是中央数据库,其中贮存各项森林资源信息。基层林业单位常将森林经营小班的各种数据以记录形式存放在中央数据库中,以便检索和更新数据。各子系统均有与中央数据库交换数据进行专项分析和具备标准报表格式输出信息的功能。
森林资源信息系统的数据更新是个复杂的专业问题,除了依靠定期的复查和作业过程中及时输入新的数据以外,还要依靠多种数学模型和模拟方法来更新数据。信息系统数据更新的效果完全取决于各树种林分的生长、收获模型的适用程度。许多森林资源信息系统设置大量固定样地以编制和检查修订有关数学模型。
信息的一致性、完整性、传输能力,数学模型的适用性和各级林业信息系统的兼容性等是建立森林资源信息系统的主要问题。采用野外数据采集器,直接将信息记录在磁介质上,或者连通采集器直接传送到中央数据库中,可以减少输入工作量和避免送数中发生的错误。统一编码和记录的格式,有利于系统间的兼容并蓄。
在林业单位中,信息系统的计算机信息处理部分常以信息处理中心的形式出现,它由系统管理员、系统分析员、程序员、操作员等人员组成,负责集中保存和提供各业务部分的有关信息,处理反馈信息,维护完善和发展系统。
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