1.引言
計算機技術是當代三大高新技術之一，隨著以電子計算機為中心的地理信息系統技術及網絡技術的迅速發展，以其為技術手段的森林資源綜合管理的可操作性越來越明顯，展示了廣闊的發展前景。利用地理信息系統，可以做到以林班、林場、林業局、地區及全省為單位的森林分類經營管理，能夠做到分類更為科學、更為客觀，為各級領導及林業管理部門、生產部門的林業經營決策提供更及時、更準確的基礎數據，為科學合理地經營管理，為實現森林資源的持續發展和分類經營提供依據。
2.研究區概況
哈日圖熱格林場位于新疆博樂市和溫泉縣北部，地處天山北麓中段。地理坐標介于東經81°21′-82°20′，北緯45°07′-45°19′之間，東西長約70千米，南北寬約20千米。氣候屬溫帶大陸性干旱氣候區，呈現夏季溫涼短暫，冬季溫長寒冷的特點。年均降水量400-600毫米，降雪量占全年降水量的20%左右，高山積雪是河流徑流的主要來源。林場土壤垂直差異明顯,自上而下分布有高山原始石質堆積物，高山草甸土，亞高山草甸土，灰褐色森林土和山地黑鈣土等土類。森林植被垂直帶譜明顯，自下而上，海拔1100-1500米，陰坡為森林草原帶，主要樹種有云杉、天山樺，下木有天山花揪、忍冬、繡線菊等，地被物以苔草為主；陽坡為干旱草原帶，主要有蒿類和禾本科雜草。海拔1500-2600米，陰坡為以天山云杉為主的森林帶，林下灌木較少；陽坡為灌叢草原及草原帶。2600-2800米，為稀疏的云杉林和云杉懸崖林。海拔2800-3500米為高山草甸帶及墊狀植帶。3500米以上為高山石礫帶。林場植物群落分布極具特點，其中云杉較耐蔭，淺根性，在溝底及坡下部多與樺木、楊類混生，海拔較低處的谷底溪旁有樺木純林分布；林下灌木常見的有忍冬、小蘗、爬地柏、兔兒條、茶庶子等；草本層以根系發達的各種苔草、禾本科草類為主；林內蘚類層較微弱。
3.研究方法
3.1技術路線
本次研究主要是在哈日圖熱格林場原有的圖班上加以修正和補判。具體過程主要是先對已有資料進行了收集和整理，同時通過野外調查獲得解譯標志，然后將處理后的遙感影像和矢量數據導入SuperMapDeskpro2003中進行配準、矢量化、屬性的錄入以及專題地圖的制作和輸出等過程實現哈日圖熱格林場森林資源分類經營區劃。
3.2資料收集與整理
3.2.1原始資料收集
通過購買獲得哈日圖熱格林場的分辨率為15米的ASTER衛星影像數據，從網上下載公開的分辨率為15米的ETM衛星影像數據。從林業部門獲取1:10萬的博州地形圖、溫泉地形圖、溫泉行政區劃圖、博樂行政區劃圖、溫泉縣資源分布圖、博樂市資源分布圖等Mapgis文件格式的電子地圖。
3.2.2野外調查
利用筆記本電腦、衛星影像數據和GPS全球衛星定位儀結合1:10萬博州地形圖、溫泉地形圖，利用GPS記錄下所走的路線和航點，并根據所拍攝的實地照片，建立一系列不同樹種、同一樹種不同蓋度、同一樹種在不同區域的衛星影像解譯標志。形成并建立衛星影像數據和地面實況的一一對應關系。
3.2.3數據預處理
運用ERDAS軟件對ASTER遙感影像進行圖像配準，圖像鑲嵌，圖像增強，格式轉換等預處理．首先通過圖像配準（ImageGeometricCorrection）將含有幾何畸變和比例尺差異的原始遙感影像，以ETM遙感影像為參考，通過一種數學變換，生成與實際地理坐標相符的新的遙感影像。經過圖像配準的數字化遙感影像，均為一幅幅具有相同比例尺和實際地理坐標的影像圖。這些影像圖互相之間都存在著部分的重疊，通過圖像鑲嵌（MosaicImages）將相鄰影像圖相互間的重疊部分去掉。然后通過圖像增強（SpatialEnhancement、SpectralEnhancement等）突出遙感影像中的森林資源信息，使遙感影像中不同樹種的特征得以強調，使遙感影像變得清晰，提高圖像的可解譯性。最后將增強后的遙感影像經過格式轉換（Import）轉存為SuperMapDeskpro2003可以識別的柵格數據格式如：TIF格式。由于SuperMapDeskpro2003對已有的MAPGIS文件格式的電子地圖不能直接進行操做，所以首先利用MAPGIS軟件將收集到的電子地圖中有關哈日圖熱格林場的小班號層、林班號層、標注層、河流層、公路層、林班界層、林場界層、小班面層等轉換成SuperMapDeskpro2003中所能操作的格式。如：E00。
3.3數據采集與輸入
3.3.1工作空間和數據源的建立
在SuperMapDeskpro2003中，工作空間是用于管理用戶的工作環境，即用戶在工作環境和工作過程中操作和處理的所有數據，包括數據源、布局和資源等內容，因此新建工作空間是進行空間數據處理的第一步工作。數據源是存儲空間數據的場所，是用來管理各種類型的數據集（如點、線、面類型數據、TIN、Grid、NetWork）的復合數據集[1]。在SuperMapDeskpro2003中空間數據存放于數據源中，任何對空間數據的操作都需要先打開或者獲得數據源。因此在導入遙感影像和矢量數據之前首先要創建數據源，在創建數據源時尤其要注意的是新建投影坐標系，要根據制圖用途、比例尺、研究區域形狀和大小來選擇其坐標系，此次研究所采用坐標系為“UTMWGS1984，44Zone”。
3.3.2導入矢量、柵格數據集
數據集(Dataset)是一組數據對象的集合，相當于通常的圖層。在SuperMapDeskpro2003中有十五種類型的數據集，如:點數據集，線數據集，多邊形數據集,TIN數據集,GRID數據集、復合數據集、NetWork數據集、文本數據集等，添加至地圖后即成為圖層[1]。將E00復合數據集導入后換成SuperMapDeskpro2003所支持的河流、公路、林場界、林班界、小班面等點、線、面矢量數據集，遙感影像數據直接導入即可。
3.3.3修改矢量數據表結構
SuperMapDeskpro2003是以關系數據庫儲存各類要素的空間信息和屬性信息,要素的每個對象在表中體現為一條記錄，其屬性特征體現為字段。本研究由于已有的小班數據的屬性表結構不統一，共有兩種數據結構，所以為了保證數據庫最小的數據冗余以及較為方便的操作和數據派生，同時為了操作的可行性與方便必須將原有的表和字段進行規范化處理。由于SuperMapDeskpro2003不支持多字段多記錄創建專題圖，所以在修改表結構時給用于制作專題圖的數據集添加了一個“制圖”字段。
3.3.4遙感影像與矢量數據配準
由于已有矢量數據地理坐標上有一定的誤差，所以以導入的ASTER衛星影像數據作為參考圖層對已有矢量數據進行配準。SuperMapDeskpro2003中可以對所有數據集集體配準，因此在配準第一個圖層時將控制點保存，然后用“批量配準矢量數據”的方法對其他的數據集配準。矢量圖配準精度與地面控制點的精度、數量、分布有關，因此在配準矢量數據集時主要選擇比較明顯的點，精度較高的控制點比如河流的交叉點，控制點個數是四個，盡可能保證均勻分布。
3.3.5地圖矢量化與屬性數據輸入
由于本次研究主要是在哈日圖熱格林場原有的圖班上加入補判的圖班，所以直接在原有的小班數據基礎上進行驗證、追加補判。但為了后期比較原有小班和現有小班的變化，采取“數據集復制”方法復制一個具有相同分布特征和字段的數據集，命名為“新小班”，補判和修改都是在這個數據集中進行的。SuperMapDeskpro2003中對于圖班鄰接面處理采用對象自動分割的方法，大大減小了工作量。在矢量化的同時，與野外調查中所作的解譯標志對比，對原有的小班不對的屬性值進行修改，對新增的圖班直接進行目視判譯，并輸入各字段的屬性值。新增圖班按照從上到下從左到右輸入林班號、小班號。
3.4屬性字段到文本數據集的轉換
SuperMapDeskpro2003中具有“字段到文本數據集”功能，可以用這個功能將新增的圖班的林班號、小班號字段轉成文本數據集，同時還可以自行設定文本風格，以及設定文本對象與原地圖對象的相對位置[3]。為了減少冗余數據集，將轉換出來的新林班號、小班號文本數據集追加到原有的林班號、小班號文本數據集中。
3.5地圖的制作和輸出
3.5.1專題圖的制作
專題圖是指使用各種圖形風格(例如顏色或填充模式)圖形化地顯示地圖的基礎信息,某特征的一類地圖。SuperMapDeskpro2003為用戶提供了單值專題圖、范圍分段專題圖、等級符號專題圖、點密度填充圖、統計專題圖、標簽專題圖、自定義專題圖等七種專題圖以供選擇，此項研究采用單值專題圖制作出了哈日圖熱格林場森林資源分布圖和哈日圖熱格林場生態區位圖。SuperMapDeskpro2003的符號庫提供的圖例符號非常有限，其中沒有疏林地的圖例符號可以通過“填充編輯器”來設計制作。
3.5.2地圖輸出
在布局窗口中新建布局，選擇合適比例尺繪制當前窗口地圖，然后分別創建圖例、比例尺，圖名等圖外要素，對其進行合理的圖面配置，即完成地圖創作過程。在布局窗口中選擇打印當前布局窗口將已經創建的哈日圖熱格林場森林資源分布圖和哈日圖熱格林場生態區位圖通過打印機輸出，如果是要脫離SuperMapDeskpro2003打印專題圖可以以柵格方式輸出，最后通過Photoshop進行出圖。
3.6統計分析
應用GIS進行面積的量算必須搞好數據質量控制，數據質量控制應貫穿在整個數據生產和處理的各個環節中，在數據檢查完成的基礎上，方可進行面積的量算[4]。在SuperMapDeskpro2003中,面積的量算十分容易，利用“SQL查詢”和“字段統計”統計出不同地類SmArea字段的和，即為各地類小班的總面積。經過GIS求得的面積還不是最后確定的面積，為了保證面積的精度，面積量算應以圖幅的理論面積為基本控制，按照區劃系統在規定的容許限差內逐級進行平差。哈日圖熱格林場森林資源分類經營區劃統計結果為全林場公益林135100648.83m2；其中國家公益林111700491.83m2，占林場公益林總面積的82.68%；山區國有公益林23401210.00m2，占林場公益林總面積的17.32%。
4.結束語
在本項目中，通過采用了和以往傳統的森林資源分類經營區劃不同的調查方法和技術手段，采用GIS技術來完成森林資源分類經營區劃項目，提高制圖速度、縮短內業時間，提高專題調查的效率，提高制作經營決策方案的效率，而且使整個項目的各個環節更加便于檢查、修改。采用傳統方法完成這項研究需要花費幾年的時間、耗費大量資金，現在采用GIS技術，只需幾個月時間。利用GIS技術進行森林資源分類經營區劃使林業經營管理更趨科學化。采用該技術將空間數據作為不可缺少的因素與屬性數據進行綜合分析，改變單一屬性數據分析的缺陷，使制作的決策方案更加合理，對林業森林資源的空間屬性數據進行動態管理，一旦資源發生變更，即刻對資源數據進行更新，從而準確掌握資源的狀況，做出有效的決策，為經營方案準確有效的實施奠定基礎。