浅析杨树速生丰产林营造林辅助决策系统-科技论文

美国很多大学都进行了有关森林营造的决策支持系统、咨询系统、景观管理、地理信息系统等方面的研究和实验。能利用计算机技术进行科学分析和管理森林营造过程，建立了基于地理信息系统的森林经营系统，可选择比例显示林地的属性图、平面图和立体图。
是加拿大开发的一个集成化的森林资源数据库系统，存储着森林蓄积量、木材需求、运输途径等信息，有力地支持了森林经营规划设计，可提供指定林区现有的一切运输途径、需材企业图表和森林蓄积图表。
随着改革开放的发展与深入，对营造林辅助决策系统的研究，国内也是从二十世纪九十年代开始的。为解决经济效益分析以及造林设计中使用的大量基础数据、决策困难、计算繁琐等问题，随着计算机技术的发展与广泛应用，有学者开始探索相关信息系统的研究，并在营造林辅助决策系统建设方面取得成果，总体说来，可以分为以下几个阶段。第一阶段：引入阶段。通过建立模拟数量化多种模型来辅助造林设计。李芸生，张康健等编制了一套比传统手工方法提高了设计效率的工程造林施工设计电子计算机系统。在大兴安岭漠河苗圃，吴保国教授和宋庭茂老师生产开发了苗圃培育咨询系统，可直接指导苗圃育苗生产，对大兴安岭林区落叶松育苗生产很有意义。
第二阶段：示范阶段。引入新的知识到造林设计过程中，应用范围不断扩大。伶立君引入人工林的计算机管理系统，使造林地与造林树种结合起来，选择出最佳的造林方案，做到合理经营和发展人工林。
第三阶段：深入发展阶段。随着多学科的科技进步和发展，营造林辅助决策也有了新的发展契机。如周国红、王海珍提出“65”技术体系，认为“65”技术是新的林业科技创新的需要，促使林业生产和管理，推动国家森林资源监测体系，为实现林业的可持续发展奠定基础，为使用者提供了更多的信息和决策依据。
二、杨树速生丰产林营造林辅助决策系统
专家系统和决策支持系统是辅助决策系统中的两门相邻学科，它们都是利用计算机技术和信息技术，包含决策问题的新学科，通过提供基础信息、明确问题等，辅助管理者做出正确决策。
决策支持系统综合利用各种数据、信息、知识，以多种相互独立的学科为基础，辅助各级决策者解决半结构化决策问题。决策支持系统为决策者提供辅助决策的有用信息，但决策是由人来制定的。决策支持系统面向数据，支持网络中规模巨大的管理组织。其基本结构为数据库、模型库、交互系统及其管理系统。
专家系统是采用基于知识的程序设计建成的计算机系统，是在特定领域模拟人们思想行为的计算机程序，它综合集成了某领域的专家的知识和经验，通过推理模拟人类专家进行决策，解决复杂问题。
三、杨树速生丰产林造林设计决策因素和目标
为使杨树达到速生丰产优质，在杨树速生丰产林生产经营过程中，需要采用适当的造林技术措施。造林设计的决策主要是造林树种、栽植密度、造林方法、抚育管护方法以及间作采伐几个方面的决策，造林树种选择的适当与否是关键，要完成造林设计的决策，需明确造林树种的特性。适地适树是使造林树种的特性，为达到该立地在当前技术经济条件下可能达到的高产水平。有三种互相补充，相辅相成的基本途径：一是选树适地以及选地适树，二是改树适地，通过选种、引种驯化、育种等方法使它们能够相适，三是改地适树，使其适合于原来不适应的树种生长。通过选择途径达到适地适树的要求，掌握造林地的本质。
杨树根系与其他树种相比，呼吸速率极强。所需的氧是从土壤空气中吸收的，良好的土壤通气是杨树栽培成功的重要条件。杨树的根系也能利用地下水中的氧气和溶解在土壤水。杨树对氧的需要量较高，杨树根系不能在水分饱和的土层中发展，土壤通透性不好会导致根系呼吸缺氧。
杨树吸收的营养元素，一部分阴、阳离子被吸附在土壤吸收复合体上，一部分溶解在土壤溶液中，它们能由根系和土壤直接交换。缺乏胶体的土壤，不能满足杨树速生丰产的要求。肥力低下的砂土和通体沙不能选用。选地不当容易形成低产林。
要使林分达到速生和丰产，提高杨树速生丰产林的产量和效益，必须要有科学合理的栽培抚育方法。因此，必须要做好造林设计和营林设计，造林设计的主要内容有整地，选苗，造林方法，造林季节，栽植密度，营林设计包括林农间作，抚育管护和间伐主伐。
四、辅助决策系统分析与总体设计针对杨树速生丰产林生产经营的特点，系统设计要考虑以下几个方面。
系统用户：是林农和营林企业决策者，以及参与维护、更新系统的林业领域专家。
业务逻辑分析：依据系统用户确定本系统业务工作，系统根据营林区所处的地区和用户的输入，根据评价结果和具体地区信息以及立地条件，辅助用户采纳合适的营造林设计方案。
系统功能：在功能上，系统主要应实现采用层次分析方法，对营林区的立地质量进行评价；以整体的营造林设计方案为决策目标，向用户推荐适宜的营造林设计方案；利用经济分析的理论与方法，对造林设计进行各种分析。
软件适用性：在软件设计方面尽量考虑更多使用者的需求和后期的软件升级和功能扩展以及模拟模块的更新。
系统的整体设计思路是水平分层、垂直分块，在垂直结构上将数据、公式与程序的相互独立。在水平结构上系统分为核心业务处理层、用户交互层和数据交互层。在水平分层和垂直分块的设计思想下，综合计算机技术的发展和杨树速生丰产林营造林辅助决策的需求。