大兴安岭示范区数字林业应用技术的研究

【摘要】：林业资源信息具有数据量大、种类多、来源广、结构复杂和获取成本高等特点。随着国家信息基础设施建设的发展,数字林业的发展是时代的要求,也是林业发展的必然趋势。“数字林业”提供的实时数据会为国家的生态预警和环境决策提供重要技术支撑。本文以大兴安岭示范区——塔河林业局为例,采用森林资源调查数据和各种图面资料(包括地形图、林相图),结合多种软件,对数字林业的关键技术进行了研究。这样,林业资源数据以电子地图的形式发布到互联网上,如林相图、森林资源分布图等,建立一套大兴安岭塔河林业局数据的规范和标准,使林业资源数据达到共享,让网络上的用户能方便的、实时的了解塔河林业局林业现状,获取自己所需的林业数据。 本论文取得了以下几方面的结果: (一)根据《数字林业标准与规范(一)》中的内容,针对塔河林业局自身的特点,对塔河林业局的森林非空间数据、空间数据及其获取制定了数字林业标准。 (二)数字高程模型(DEM)生成的研究:(1)对塔河林业局1:50000的47张地形图用300dpi分辨率扫描、几何校正、矢量化并根据标准与规范中的要求进行图幅拼接;(2)本文采用生成粗制TIN方法对等高线的错误赋值等快速查找,并取得了良好的效果,说明该方法先进可行;(3)通过ARC/INFO中的TIN模块,分别采用线性(LINEAR)内插和二元五次多项式(QUINTIC)内插两种方法生成了DEM;(4)采用检查点法对两种内插方法进行了精度检验。结果表明,二元五次多项式的精度高于线性插值的精度,即二元五次多项式的误差均方根为2.20m,线性插值的误差均方根为5.44m;(5)采用精度高的QUINTIC内插生成的DEM进行数字地形分析,提取坡度、坡向图。DEM的生成为数字林业平台提供了基础数据,同时也为在林业上进一步研究森林资源在空间上的分布以及在数字林业在森林经营上的应用奠定了基础。 (三)数字林业网络平台构建的研究:(1)在应用模式的选择方面,经比较B/S应用模式和C/S应用模式,本文选择了B/S应用模式;(2)在开发平台的选择方面,通过分析比较国内外几种基于B/S模式的WebGIS开发平台,本文选用了ESRI推出的新一代GIS软件产品——ArcGIS Server,它具有支持多用户负载均衡,提供高级的GIS功能。该产品的使用不仅在同行业中起到了领先的作用,而且是ESRI的软件开发构架中的一个重要的里程碑;(3)在实现网络平台的技术方面,经过比较本文选择了J2EE标准,J2EE标准能有效地平衡客户端和服务器之间的处理负载,显著地降低了带宽要求,并提高了系统的性能;(4)本文选用J2EE标准+ArcGIS Server来构建数字林业网络平台,并着重阐述了搭建网络平台环境以及配置相关软件的具体过程。结果表明:搭建平台环境的过程涉及的软件多、过程复杂,但是其结合起来具有开放性、灵活性和扩展性强的特点;(5)本文采用ArcGIS Server和Java ADF来构建Web应用进行网络发布,发布后采用Java ADF所提供的模板作为开发的起点,根据不同的需要定制自己独特的