智慧林业 | GIS技术在林业碳汇监测中的应用

​​导语

据国家林草局发布的《中国智慧林业发展指导意见》中对智慧林业的解释，其基本内涵是指充分利用云计算、物联网、移动互联网、大数据等新一代信息技术，通过感知化、物连化、智能化的手段，形成林业立体感知、管理协同高效、生态价值凸显、服务内外一体的林业发展新模式。作为构建林业立体感知、协同平台化管理的基础、林业物联化的必要工具，地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS）广泛应用于现在的林业碳汇监测。使用技术领先的GIS软件平台，为林业碳汇监测工作提供全方位的帮助。除了定位和三维可视化功能之外，还可以通过GIS的大大提升工作的效率和精确性。

​GIS系统简介

​GIS是地理信息系统的英文缩写。地理信息系统是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科与新技术学科，对空间信息的管理与分析是它的优势所在，它是一种兼容、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量数据的通用技术。地理信息系统是以地理空间数据为基础，在计算机软硬件的支持下， 对空间相关数据进行采集、管理、操作、模拟、分析和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。

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​GIS技术在林业碳汇监测中的意义

​GIS技术在林业碳汇监测中的意义主要体现在以下几个方面：

01  精确监测和定位

GIS技术利用强大的空间数据管理能力，可以精确地监测和定位林业碳汇资源。无论是小至每一个小班、每一个造林作业面，还是细到每一个山头坡面，甚至大到每个林区和总辖区，都可以利用GIS软件将每一个地块的林业碳汇资源精确到具体的空间位置。

02  林业碳汇项目空间管理数据库

通过GIS技术建立的“林业碳汇项目空间管理数据库”，能够便捷地管理林业碳汇数据。这个数据库不仅管理便捷，使用GIS软件可以随时调用空间数据库，而且具有可视化程度高、空间定位精准、林业碳汇数据准确等特点。这些特点使得数据库能够很好地支持林业碳汇资源的开发利用和永续发展。

03  动态监测和管理

GIS技术还可以帮助实现对林业碳汇资源的动态监测和管理。通过数据库中的40多个字段，这些字段包括林业碳汇资源的社会属性、管理属性和自然地理属性，GIS系统能够以空间矢量图形式直观立体地通过计算机呈现这些信息。这有助于实现对区域碳汇资源数量、林木碳汇量、后期碳排放量等的动态监测和管理。

04  决策支持

GIS技术提供的精确数据和动态监测能力，可以为林业碳汇项目的决策提供有力支持。例如，可以基于GIS技术的分析结果，优化林业碳汇项目的布局和规划，提高项目的效益和可持续性。
 

总的来说，GIS技术在林业碳汇监测中发挥着重要作用，通过提供精确的空间数据、建立便捷的数据库、实现动态监测和提供决策支持，有助于实现林业碳汇资源的科学管理和有效利用。

GIS技术在碳汇监测中的应用现状

01  空间数据管理和分析

GIS技术能够有效地管理和分析林业碳汇的空间数据。通过建立林业碳汇项目空间管理数据库，可以便捷地存储、查询和检索各类与林业碳汇相关的空间数据，如地形图、林相图、森林资源调查数据等。这些数据对于评估林业碳汇的潜力和效果至关重要。

02  实时监测和预警

GIS技术结合遥感技术，能够实时监测林业碳汇的动态变化，包括森林的生长状况、病虫害发生情况、火灾风险等。通过对监测数据的分析，可以及时发现潜在的问题和风险，为林业碳汇项目的管理和决策提供及时、准确的信息支持。
03  林业碳汇计量和评估

 GIS技术可以辅助林业碳汇的计量和评估工作。通过空间数据的分析和处理，可以计算出不同区域的林业碳汇量，评估林业碳汇项目的效益和潜力。同时，GIS技术还可以对林业碳汇项目进行空间分析和可视化展示，为项目管理和决策提供直观、易于理解的信息。
04  优化林业碳汇项目布局

基于GIS技术的空间分析和可视化功能，可以优化林业碳汇项目的布局和规划。通过分析不同区域的气候条件、土壤类型、植被类型等因素，可以确定最适合开展林业碳汇项目的区域，提高项目的效益和可持续性。

05  促进林业碳汇交易

随着林业碳汇市场的不断发展，GIS技术也在促进林业碳汇交易中发挥着重要作用。通过GIS技术，可以精确地计算和评估林业碳汇的数量和质量，为林业碳汇的定价和交易提供科学依据。同时，GIS技术还可以为林业碳汇的注册、核查和验证提供技术支持，确保林业碳汇交易的公平性和透明度。
 

总的来说，GIS技术在林业碳汇监测中发挥着重要作用，为林业碳汇项目的管理、决策和交易提供了有力支持。随着技术的不断发展和完善，GIS技术在林业碳汇监测中的应用将会越来越广泛和深入。

GIS技术碳汇监测案例

内蒙大兴安岭区林业碳汇监测项目

内蒙古森工集团经营的大兴安岭林区是我国四大重点国有林区，生态功能区面积10.67万平方公里，其中森林面积8.37万平方公里，森林蓄积量为9.4亿立方米，林区森林碳储总量约17.2亿吨。森林年净生长量2000万立方米以上，森林蓄积和碳储量增长潜力巨大。

内蒙古森工集团碳汇科技公司技术团队在全面梳理内蒙古大兴安岭重点国有林区碳汇资源的基础上，利用地理信息技术（GIS），依据碳汇方法学创建了“林业碳汇项目空间管理数据库”，真正实现了林业碳汇资源数字化管理。该数据库可用空间矢量图精准呈现林区碳汇资源空间分布情况，开启了国内精准管理林业碳汇资源的先河。

浙江省林业碳汇监测项目

浙江省作为中国的经济大省，同时也是森林资源丰富的地区之一。随着全球气候变化和环境问题的日益严重，浙江省林业部门决定采用GIS技术来监测和评估其森林资源的碳汇能力，利用GIS技术进行数据收集及处理并建立林业碳汇数据库，对碳汇量进行计算与评估、实施动态监测与预警。

通过GIS技术的可视化功能，将林业碳汇数据和评估结果以图表、地图等形式直观展示，为林业碳汇项目的管理和决策提供科学依据。结合空间分析结果，提出针对性的林业碳汇保护和提升措施，优化了林业碳汇项目的布局和规划。

结语

​随着全球气候变化问题的日益严重，林业碳汇作为重要的碳减排手段，其监测、评估和管理变得尤为重要。GIS技术以其强大的空间数据处理和分析能力不仅能进一步完善林业碳汇数据库的建设，推动林业碳汇的动态监测和预警系统的发展，还能促进林业碳汇项目的优化布局和规划。在未来，随着人工智能、大数据等技术的不断发展，GIS技术在林业碳汇领域的应用将更加广泛和深入，为应对全球气候变化、实现我国的“双碳”目标、促进可持续发展做出更大的贡献。