人工造林一直是基层林场(乡镇林业站)生产经营活动的主体,尤其在当前国内外普遍重视森林生态环境的前提下,大力提倡并开展人工造林活动是森林资源增加与森林质量提高的基本条件,是森林资源补充和生态环境建设的主要途径,是实现林业可持续发展的根本。随着我国林业生态建设的重大举措—六大工程的实施,造林规划显得更加重要。造林决策支持模型是在当前地理信息系统、决策支持系统、专家系统、数据库等技术发展的基础上,结合造林规划设计的具体目标而提出并建立的,是造林规划决策智能化、自动化、科学化、合理化的基础,为造林决策支持系统的建立提供理论依据。 针对基层林场(乡镇)造林规划决策的一般过程—造林作业区选择、立地类型划分与评价、造林树种的选择、造林技术措施提出决策目标,从各决策目标的影响因素与具体特点出发,研究建立了造林作业区决策支持模型、立地决策支持模型、树种决策支持模型、造林技术措施决策支持模型。并以北京市房山区为例,论述了模型建立的基本原理、模型的基本组成及模型运行的模式,研究成果如下: (1)首次系统性地提出并建立造林决策支持模型,其由造林作业区决策支持模型、立地决策支持模型、树种决策支持模型、造林技术措施决策支持模型组成。 (2)创新性地提出运用系统论、集合论的基本思想构建决策支持模型的基本结构,其结构为集合-元素-属性-属性集合。集合由元素组成,元素是集合的基本单元,属性是元素在某一方面的性质,元素的属性组成属性集合。在决策支持模型中,元素体现为决策对象某一方面的性质,是决策对象所处的条件(决策限制条件);属性是决策对象在某一方面决策目标的取值(决策结果)。 (3)提出模型的基本运行模式—映射,所有的决策对象的决策结果都是决策方案对决策对象所处条件的映射。体现在两方面,一为集合内元素-属性的映射,表示定性或定量数据的知识推理,通常表现为多对多、一对多、多对一形式,映射的结果有多个解;一为数学函数映射,表示定量数据的等式运算,体现为多对一(多元)、一对一(一元)关系,其结果为单解。 (4)提出通用型推理引擎建立的基本原理,为基于数据库的SQL语句。在集合论思想的支持下构造的决策支持模型,基本结构是:元素、属性、映射,分别组成决策支持模型的数据库、知识库、模型库。对于任意地区的造林规划问题,数据和知识是不确定的,而数据对知识的映射关系则是确定的,将这种映射关系体现在程序中,以模型体的形式存储下来,则构成通用型推理引擎。 (5)运用嵌入式GIS二次开发工具—MapObjects,在Visual C++的软件开发平台下,集成GIS的空间数据管理与分析等功能、专家系统的专家知识和知识推理法则、DSS于一体,建立造林决策支持模型,是GIS在林业上应用的典型实例,是GIS应用的高级阶段。