全 文 ：第 ws卷 第 w期
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林 业 科 学
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营林技术决策系统的研究与开发 3
康志雄 彭华正 汪奎宏 陈顺伟 朱光权
k浙江省林业科学研究院 杭州 vtssuvl
关键词 } 营林技术 o营林软件 o计算机辅助设计
中图分类号 }≥zxz1w 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsw p st|{ p sv
收稿日期 }usst p sz p tu ∀
基金项目 }浙江省林业厅重点研究项目k||stl内容 ∀
3 参加研究的还有华锡奇 !高智慧 !杜国坚 !何其江 !吕爱华 !戚连忠 !洪利兴 !洪昌端 !袁位高 !许利群 !吴 蓉等 ∀
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在造林树种和方案的选择上 o传统的作法主要是根据专业知识和相关经验 o对立地条件进行定性分析后
提出设计方案 o有较大的主观经验性 o并受到设计人员专业知识和经验的限制 o而且用这种手工方法进行造
林设计费时费力 o效率低下 o难以对各种方案进行快速反复比较 ∀
近年来 o计算机在林业上的应用日益普及 o但计算机辅助造林设计系统的研究为数不多 ∀俞新妥等
kt|{yl应用 …¤¶¬¦语言开发出福建省闽北地区 x个主要用材树种造林辅助设计系统 ~李芸生等kt||sl开发的
以渭北黄土高原地区造林规划设计为内容的计算机系统 ∀这些软件受当时条件限制 o适用范围比较狭窄 o树
种也十分有限 ∀随着计算机软件水平的提高 o特别是面向对象和可视化编程技术的成熟 o使得开发功能强
大 !简便易用的专家系统成为可能 ∀由浙江省林业科学研究院自主研究开发的/浙江省营林技术决策咨询系
统0将计算机编程技术与营林技术相结合 o在总结林业生产经验和数学模型的基础上 o开发出营林技术决策
咨询系统 o大大提高造林设计的效率和决策的科学性 ∀
t 系统简介
该系统涵盖 tws个浙江省常见的造林树种 o其中针 !阔叶用材林 zx个 !经济林 vu个 !竹林 vv个 o集营林技
术决策与咨询功能为一体 ∀营林和软件专家在对这些树种的生物学特性和相关资料进行了分析 !归纳及整理
的基础上 o提出适地适树模型 o即用户给定一立地条件 o系统便可分析各树种在此立地条件下的表现 o推荐一批
适宜树种 o并进行效益分析 ∀系统还提供 tws个树种的生物学特性 !造林技术等详细资料供查询 ∀
该系统是在中文 •¬±|{平台上利用新一代面向对象编程工具 ∂¬¶∏¤¯ …¤¶¬¦y qs开发 o能在 •¬±|x !•¬±|{ !
•¬±usss和 •¬±‘× 等系统中运行 o界面友好 o操作方便k ¬®¨ ετ αλqot||z ~潘云鹤 ot||z ~•¬±¨ °¬¯¯ µ¨ ετ αλqo
t|||l ∀用户利用该系统不仅能够实现在特定立地条件下选择适宜生长的树种 o还能够结合自己的实际情况
进行效益优化分析 o从而实现营林生产决策科学化 !定量化 ∀
u 设计原理
u qt 系统设计 根据功能要求 o系统建立了立地选树模型 !立地选树的调试模型 !树种资料查询和更新模
型 !系统用户设置模型等 o其中立地选树模型是系统的核心 ∀
系统将 tws个树种划分为经济林 !竹林 !用材林及其它 v大类 ∀在立地选树过程中 o将影响树木生长情
况的因素分为两类 }一类为普通立地因子 o如坡向 !坡位 !海拔 !土壤理化性质等 ts个立地因子 ~另一类为特
殊限制性因子 o如极端低温 !连栽 !石灰性土壤等 o其限制情况因树种而异 ∀立地选树的规则和分值由专家根
据专业知识和经验综合确定 ∀在 ts个立地因子中 o每个因子分 v ∗ x档 o由专家根据各树种的适合程度进行
打分 o每项因子的总分为 vs分或 xs分 ∀根据各因子对每个树种影响程度的大小 o分别进行权重打分 ∀系统
还提供所选树种的最佳立地条件 o效益情况以及造林设计要求等资料 o以辅助用户决策筛选树种 ∀
u qu 系统结构 营林技术决策系统由 w部分组成 o即软件功能模块k包括立地选树模块 !树种资料查询模块
以及系统资料更新模块l !系统设置和调试模块和系统用户模块 o其结构如图 t所示 ∀两个圆表示数据库 o其
中大圆是系统数据库 o小圆是用户数据库 ∀v个独立的矩形表示系统的主要程序部分k不包括数据库l ∀椭
圆框表示用户登录界面和实际的用户 ∀图中右下方的虚框不表示实际的程序 o而仅供调试专家的判断 ∀从
图 t中可以看出系统的设计原理和各模块之间的相互关系 ∀
图 t 系统结构
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u qv 工作流程 系统的工作模块有立地选树模块 !树种资料查询模块 !系统资料更新模块 !立地选树的调试
模块和系统用户设置模块等 o各模块通过系统数据库实现资源共享 o但在操作上是独立的 o其中立地选树模
块是系统的核心模块 ∀首先 o用户进入立地小班管理模块 o再沿着软件功能模块中的虚线所示 o依次进入立
地选树分析系统 !结果汇总 o直至形成造林施工设计报表输出k图 tl ∀
对于用户给定的立地条件 o系统先按普通立地因子对所有树种进行初步筛选 o将其划分为适宜种植和不
适宜种植两大类 o并按适宜程度从高到低排序 ∀系统还提供选定树种的特殊限制因子 !最佳立地条件 o效益
情况以及造林设计要求等资料 o以辅助用户决策筛选适宜树种和进行多种树种选择效果比较 ∀如果用户对
选择结果满意 o可以直接打印出造林报表 o否则退出 o重新选择k图 ul ∀
||t 第 w期 康志雄等 }营林技术决策系统的研究与开发
图 u 立地树种选择过程
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v 实际应用
用户可以用多种方式打开立地小班管理窗口 ∀先输入
小班名 o再选择点击各项立地指标 ∀用户可建立自己的立地
小班资料库 o可以随时进行修改 !添加 !删除 !打印等操作 ∀
先单击要进行分析的立地小班 o然后选定树种类别k用
材林及其它 !经济林 !竹林 v大类l o系统便按专家设置的规
则将数据库中所有树种分为适宜种植和不适宜种植两大
类 o系统还提供/辅助判别0 o显示各树种相应的限制条件 ∀
经过选择和判别后 o系统提供/专家结论0 o以红 !绿灯显示
该树种是否可以种植 o并提供所有树种的相对排名 !各树种
的立地条件分析k影响程度 !适合程度等l !最佳立地条件及
造林投入和效益 ∀这些资料为用户进一步选择树种或改进
立地条件提供参考依据 ∀
设计结果直接以造林施工设计报表的形式显示 o并可
供打印备案 ∀造林施工设计一览表主要有/立地条件0 !/造
林设计0 !/经费估算0和/效益估算0w方面内容 ∀
/立地条件0是用户开始选定的 ts项立地指标 ~/造林设
计0是根据选定的树种调用系统资料库 o为用户提供选定树
种的造林 !整地时间及方法等 }/经费估算0主要根据需苗量
和造林 !管理用工 o由系统协助用户计算出总经费 ∀整地 !栽
植 !抚育的单位面积用工量系统会给出一默认值 o小班面积 !
单位面积株数 !苗木单价和日工资等由用户输入 ~/效益估
算0根据造林年限 !保存率 !单价等数据 o提供造林效益估算 ∀
对于部分用材林树种系统自动提供资料库中的生长参数 o如
平均株高 !平均胸径和单株材积 ∀对经济林和竹林系统提供
投产期 !盛产期时间及产量参数 ∀
w 问题与讨论
该系统在营林生产中只解决一般性技术问题 o作为造林
辅助设计 ∀但应用该系统进行造林决策 o用户可得到相关专业知识和经验的辅助 o由原来需几小时完成的工作
变为只需几分钟完成 o并可对多种选择方案的效果进行快速比较 o明显提高造林设计的效率和决策的科学性 o
对基层林业生产部门有很强的适用性 ∀
信息的收集是无止境的 o但信息收集量的增加 o必然会增大系统的开发成本 ∀如在造林系统中 o收集更
多的立地指标 o虽然可提高决策的准确性 o但必然使系统变得非常庞大 o而且对于一些细微的立地指标 o用户
在实际生产中也是难以辩别 o故必须在信息和决策之间作出平衡 ∀
该系统面临智能化解决问题还有相当的距离 o今后应从解决实际问题上加强此系统 ∀如扩充一些资料 o
增加一些分析内容 ∀最理想的是 o对每一树种均建立起其生长条件和效益的模型 ∀然而 o面对上百种的树
种 o这将是一个很大的工作量 ~开发一个灵活易用的营林专家系统离不开营林专家和软件专家的通力合作 o
而营林专家的专业知识和实践经验是否丰富尤为重要 ∀因此 o该系统难免存在一些不足之处 o只有通过今后
不断修正 !升级加以改进 ∀
在立地选树种的决策方面 o除考虑到适地适树 o用户还要根据投入产出及市场需求预测进行综合决策 ∀
参 考 文 献
李芸生 o张康健 o王 蓝 q计算机工程造林施工设计系统 q西北林学院学报 ot||s oxkul }xu p xz
潘云鹤 q智能 ≤„⁄方法与模型 q北京 }科学出版社 ot||z
俞新妥 o林思祖 q计算机辅助造林设计系统 q林业科学 ot|{y ouukwl }vvz p vwx
¬®¨ ¦Ž¨ √¯¼ o•²±¤¯§ ¤µ·¬±¶¨±著 o杨继平等译 q∂¬¶∏¤¯ …¤¶¬¦x开发使用手册 q北京 }机械工业出版社 o北京 }西蒙与舒斯特国际出版公司 ot||z
•¬±¨ °¬¯¯ µ¨∞o •²©©等著 o顾 斌等译 q∂¬¶∏¤¯ …¤¶¬¦y qs数据库开发 q北京 }清华大学出版社 ot|||
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