森林资源管理信息系统基本模型教学教程

1第5章

森林资源管理信息系统基本模型

森林资源管理信息系统（FMIS）十分复杂，直接实现难以进行，选用模型较为方便2第5章

森林资源管理信息系统基本模型

森林资源管理活动的基本过程和基本信息需求存在着普遍的共性。因此，可以建立一个描述森林资源管理过程的信息系统基本模型，作为分析建立具体森林资源管理信息系统的一个模型基础。3第5章

森林资源管理信息系统基本模型

模型是现实世界中的实体的一种抽象表示。它能对实体某一方面的特定与运动规律进行描述。模型的表示形式可以是数学公式、缩小的物理装置、网络图或者表、文字说明，也可以是专用的形式化语言表示。4第5章

森林资源管理信息系统基本模型

信息系统的建模方法可以主要分为：面向过程的建模、面向数据的建模、面向信息的建模、面向决策的建模和面向对象的建模等五类。5第5章

森林资源管理信息系统基本模型

森林资源信息管理基本模型是指：符合可持续发展、生态系统经营与管理需要的森林资源管理全过程的抽象，是用信息语言对森林资源管理的基本信源、信宿、信息流动过程、方法技术等的描述，通常以逻辑结构和物理结构表示。它建立以现代信息管理理论与技术为基础，根据森林资源信息管理的基本原理和原则，构造模型结构。这里的逻辑结构与物理结构是以图形符号语言进行描述的。6第5章

森林资源管理信息系统基本模型

森林资源管理信息系统基本模型目的

在于在理论层面建立一个较为完整、实用的系统模型，反映不同时空条件下的森林资源管理活动和信息需求的共性。7森林资源管理信息系统基本模型概述

森林资源管理信息系统基本模型研究过程

1.

对现行森林资源信息管理进行诊断及分析，对现代管理、可持续发展、生态管理以及科技发展进行分析，结合试验地资料进行综合分析、评价；2.

森林资源管理功能及过程分析3.

森林资源管理基本信息需求分析4.

信源、信宿、信息流动过程分析5.

森林资源信息管理基本模型逻辑结构设计6.

基于内容的数据、流程、功能抽象7.

森林资源信息管理基本模型物理结构设计8.

系统实施9.

实践应用8森林资源管理信息系统基本模型概述

森林资源管理过程

森林资源管理从管理内容与形式可分为：实物量管理、资产管理信息管理；按管理对象可分为：森林资源环境管理、林地管理、林木管理、植被管理、野生动植物管理湿地管理；9森林资源管理信息系统基本模型概述

按管理的属性可分为：森林资源的自然状况管理、森林资源的政策与法规、森林资源的管理机构和相关的社会与经济管理；按森林资源的作用可分为：森林旅游管理、生物多样性管理多种经营管理；从控制范围可分为：宏观管理微观管理10森林资源管理信息系统基本模型概述

森林资源管理主要职能环节描述

采（收）集：利用遥感、抽样等技术，对森林资源及其社会、经济、自然等环境状态与运动方式进行调查、记录的过程。存储：利用数据库、数据仓库、数据挖掘等技术，对数据进行组织和保存的过程。传递：利用通信网络等技术，对数据进行交换的过程。汇总：利用常规的统计方法，对经过组织存储的数据，进行简单的加工过程，它不改变原来数据的本质，不对数据进行再加工。分析：利用统计分析模型，对森林资源及其环境的状态与运动方式进行描述的过程。评价：利用既定标准，对森林资源及其环境的状态与运动方式进行衡量，确定其的水平。

预测：利用相关模型，对未来森林资源及其环境的状态与运动方式进行评估的过程。

11森林资源管理信息系统基本模型概述

规划：利用定性与定量结合的方法，对森林资源的战略发展进行统筹安排的过程。计划：在规划的基础上，对于森林资源的发展进行战术性的中、短期安排的过程。设计：在计划的基础上，对森林资源经营、管理进行具体的、可操作的安排的过程。模拟：利用模拟技术，对规划、计划、设计等各种方案，进行计算机实验分析的过程。决策：即决断，管理者对多种方案进行抉择的过程，以选择满意、可行的方案。组织：根据选择的方案，对于所需要的人、财、物等准备、筹集的过程。执行：对所选择的方案具体的实施过程。监测：对执行后在森林资源状态和发展过程进行量测、分析、评价过程。反馈控制：将监测结果与原定目标和要求进行比较分析，对目标或者计划或者措施进行调整协调过程。12森林资源管理过程及其主要职能环节

输入处理输出主要技术规划计划组织执行结束反馈控制内、外部信息数据收集上层目标社会需求资源状况经济状况社会状况自然状况抽样RS数据库GIS各种状态分析目标分析供需分析自然分析资源分析经济分析社会分析综合分析模型诊断经济条件评价社会条件评价资源水平评价各种状态与分析评价标准评价自然条件评价综合评价专家系统资源状态效益分析与评价预测可持续专家系统多方案分析评价预警结果方案编制决策分析决策支持系统各种方案模拟多方案评估模拟各方案评估方案选择规划计划战略信息系统森林资源管理过程示意图13森林资源管理信息需求分析

现代森林资源及其环境管理对信息的基本要求从信息的时态、范围、载体、质量和表现方式几方面考虑有：l

信息时态：过去、现状、未来l

信息范围：点、线（带）、面、域l

信息载体：文本、数值、图形、图像、声音l

信息质量：综合、动态、最小新度l

表现方式：个体与总体、量、结构、单位占有量的相对值和绝对值14

森林资源及环境管理各环节信息输入、处理、输出示意图

森林资源自然状态森林资源社会经济状态数据收集、调查数据收集、调查地形图森林资源分布图林相图森林资源档案实地测量社会、经济数据遥感数据数据输入空间数据库森林资源属性数据库社会、经济属性数据库数据库技术B/S、C/S计算机模式3S技术虚拟技术模型技术网络技术组件技术统计分析专题分析空间分析时序分析综合分析国际公约、政策管理宏观目标管理机构控制论与方法可持续思想森林资源管理评价、监测体系森林资源规划与计划体系森林资源预警森林资源动态模拟与预测信息输出决策、控制数据处理多媒体技术15表5.1森林资源及环境管理各环节信息输入、处理、输出一览表管理环节输入处理输出采集来自各种信息源的关于森林资源、环境以及森林资源管理的状态数据和变化数据。原始数据的采集、组织、存储以及标准化处理森林资源管理信息系统原始数据汇总森林资源管理信息系统原始数据对原始数据的整理、检验、分类统计和汇总，统计汇总数据分析统计汇总数据；原始数据定性、定量及综合分析森林资源的历史、现状、未来各种分析结果评价各种分析结果；原始数据和标准、规范；预测结果；规划方案；决策方案确定评价指标、准则定性、定量及综合评价各种评价结果预测原始数据；预测模型、方法；评价结果选择预测模型、方法评估预测结果预测结果规划规划目标；预测结果；评价结果；确定目标、内容；提出规划方案；方案优化；编制规划并实施长期、中期、短期规划方案模拟原始数据、模型、方法；规划方案；据测方案确定模拟目标、内容；选择模型与方法；模拟运算；评估模拟结果模拟结果决策原始数据、管理目标；分析、评价、预测及模拟结果确定决策目标；制定决策方案；方案比较、选优决策方案计划计划目标；决策方案确定目标、内容；选择编制方法；编制各种计划并实施长期、中期、短期计划设计设计目标；计划确定设计目标、内容、标准；形成设计结果设计方案、图、表监测原始数据、模型及方案；计划、规划、设计的实施情况确定监测内容、方法；建立制度；实施监测监测更新数据16森林资源信息管理主要环节内容描述

1、数据采集森林资源类

自然环境类

社会经济类

科技知识类政策法规经营管理类2、数据存储、汇总与传递3、分析与评价4、预测5、规划、计划、设计、模拟与决策6、组织、执行、监测与反馈控制173、分析与评价1）区域可持续性分析与评价。

2）区域经济发展分析与评价。

3）自然环境条件分析与评价。

4）森林资源社会需求分析与评价。

5）林业与森林资源定位分析与评价。

6）森林资源影响因子与环境支持力分析评价。

7）森林资源时空状态与运动方式分析与评价。

8）森林资源可持续性分析。

9）森林资源及其环境和管理差异性分析与评价。

10）森林承载力分析与评价。

11）森林资源管理、经营状态分析与评价。

185、规划、计划、设计、模拟与决策

环境长期计划资源环境中期计划资源12345环境第一年(期)计划与执行资源环境效果分析目标反馈图5.3

长中短期计划和反馈控制一体化动态管理示意图（1）

195、规划、计划、设计、模拟与决策环境长期计划资源环境中期计划资源12345环境第二年(期)计划与执行行资源环境效果分析目标反馈图5.4长中短期计划和反馈控制一体化动态管理示意图（2）

205、规划、计划、设计、模拟与决策图5.5

森林资源规划计划设计过程图

21第5章

森林资源管理信息系统基本模型

是否是否复杂问题组织者专家研讨评价专家讨论方案专家给出判断矩阵求判断矩阵的一致性计算群体、个体一致性指标及去掉某方案时群体一致性指标组织者专家研讨分析数据整理输出数据结束满意？结果满意？图5.6

研讨厅参研专家群体思维收敛过程框图

226、组织、执行、监测与反馈控制

图5.7说明森林资源动态监测过程。

●←───────Ｏ变化─────────→●Ｓ期初变化数据）Ｓ期末

├←───────监测期─────────→┤期初时刻期末时刻

图5.7森林资源动态过程

235.4森林资源管理信息系统逻辑模型

现代森林资源及其环境信息管理基本模型能够反映森林资源信息管理共同规律，解决共性的管理过程的抽象。它主要通过逻辑结构与物理结构表示。逻辑结构说明了管理信息及信息流的逻辑关系，物理结构则主要说明信息处理功能与信息管理系统结构。

24255.5森林资源管理信息系统总体物理结构

森林资源管理信息系统的总体逻辑结构说明了信息及信息流整体的逻辑关系，它不能表明系统的整体功能，所以需要通过一定方法，进行详细设计，提出森林资源管理信息的物理结构，以主要说明信息处理功能与信息管理系统结构

26森林资源信息管理基本模型物理结构设计步骤示意图

27森林资源管理信息系统基本总体物理结构28森林资源管理信息系统基本总体处理功能示意图

数据输入数据处理数据输出社会经济自然环境数据森林资源时空状态数据方法模型知识数据森林资源经营管理数据数据组织统计汇总分析评价规划计划设计预测模拟辅助决策监测控制内外数据交换管理人员社会组织用户森林资源管理信息系统29本章小结1、森林资源管理信息系统是一个十分复杂的系统，在进行系统分析时，无法做到直接分析，必须借助于系统模型。森林资源信息管理基本模型，是对森林资源可持续管理发展、生态系统经营、管理全过程的抽象，是用信息语言对森林资源管理的基本信源、信宿、信息流动过程、方法技术等的综合描述，并以逻辑结构和物理结构表示。2、森林资源管理信息系统基本模型是建立在理论层面上的一个较为完整、实用的系统模型，反映不同时空条件下的森林资源管理活动和信息需求的共性。3、森林资源及其环境时空状态和它们的管理目标、层次、职能、内容、方式、方法、过程决定了它们所需要的信息，决定了输入、处理和输出的内容、形式和过程，决定了信息的需求关系，也决定了信息系统的功能与结构。4、分析森林资源管理信息流程是建立信息系统的关键环节，在正确分析信息需求的基础上构建的森林资源信息系统模型的逻辑结构和物理结构。根据系统基本模型便可以推出个子系统或实例系统的逻辑结构和物理结构。

30思考题思考