第4章森林資源信息管理技術基礎本章主要內容：介紹森林資源信息管理中的常用技術：森林資源信息獲取方式和技術；森林資源原始數據的儲存和再組織以及數據庫與數據倉庫、數據挖掘等數據儲存與組織技術森林資源空間數據的組織方式，3S技術等森林資源空間信息管理技術；森林資源多媒體信息管理技術；森林資源數據共享的方式，網絡技術等森林資源信息傳輸技術；森林資源知識與知識管理方式、方法、技術等內容。/wangming/1338.html14.1森林資源信息獲取技術

從信息載體上劃分有文本、數值、圖形、圖像等多種媒體的信息；從信息源劃分有來自地面調查的信息、有來自航空航天遙感信息、有來自基礎地理數據庫的圖形和屬性信息等，從時間上劃分有過去的、現在的和未來的信息等。現階段主要有地面調查、遙感獲取和全球定位。24.1.1森林資源管理需要綜合、多樣的數據 現代森林資源及其環境管理對信息的基本要求有：l

信息時態：過去、現狀、未來l

信息范圍：點、線（帶）、面、域l

信息載體：文本、數值、圖形、圖像、聲音l

信息質量：綜合、動態、最小新度l

表現方式：個體與總體34現階段森林資源管理所需要的數據主要有三類：1、基本情況數據1)自然條件·森林經營對象的自然環境：行政及地理位置、林區走勢（山脈、海拔、坡度等）、地質結構、土壤類型、河流狀況、森林分布、農林牧比例、生態平衡等·自然因素（氣象、氣候、河川水系、地質土壤、植物動物等），及其與森林分布、發生、發展和消減之間的平衡關系

52)經濟條件·當地國民經濟發展的方針和遠景規劃，林業在其中的地位和任務·當地的農、林、牧、副、漁各業生產情況，以及與林業的關系·當地工業生產情況及其對林業發展的需求·森林與生態環境的關系（水土保持、涵養水源、防治風沙、風景保護等）·當地土地利用規劃的資料·當地交通運輸情況，與發展林業的關系·當地人口密度，以及當地機關、企業情況，各種生活自用材、薪炭材的需要情況和可供林業勞動力的情況·林權情況和存在問題63)經營史·森林經營機構的變動·過去的森林經營工作·過去森林采伐情況·森林更新情況·森林撫育情況·林分改造工作·森林保護工作·林副產品利用情況·森林對環境的影響·林區基本建設·企業管理情況72、森林資源調查數據1)一類調查（全國森林資源清查）區域：省（市、區）等行政區域；企業局（國有林區與林業局、集體林區與縣）；其它行政單位或自然區劃單位；目的：編制全國、省（市、區）、大林區各種林業計劃、預測趨勢內容：面積、蓄積量、各林種和各類型森林的比例，以及生長、枯損、更新、采伐情況等2)二類調查（規劃設計調查）區域：國營林業局、場、縣（旗），并落實到森林經營活動的基本單位小班目的：編制森林經營方案、總體設計、縣級林業區劃、規劃、基地造林規劃內容：各地類小班的面積、蓄積量、生長量、枯損量調查；立地條件和生態條件的調查；有關自然、歷史、經濟、經營等條件的專業調查

83)三類調查（作業設計調查）區域：基層林業單位目的：滿足伐區設計、造林設計、撫育采伐設計、林分改造內容：查清一個伐區內、或一個撫育、改造林分范圍內的森林資源數量、出材量、生長狀況、結構規律等93、專業調查數據1)設置標準地與選擇標準木、解析木 2)生長量調查 3)立地條件調查4)其它調查（消耗量調查、出材量調查、撫育采伐調查、低產林改造調查、森林保護調查、森林更新調查、母樹林及苗圃調查、林副產品調查、森林開發運輸踏勘、野生動物資源調查、林業經濟調查等）這些數據主要包括文本、數值、圖形和圖像信息，還包括一部分視頻、音頻信息。104.1.2森林資源原始數據的獲取方式

前面給出了森林資源管理所需要的多種數據，這些數據類型不同、來源不同，獲取的方式方法也不相同。1、

基本情況調查搜集當地的已有調查、觀測材料；詢問當地的技術人員、居民；對重點項目和因素的調查，可采取組織專業調查組的方式進行現場觀測。112、

森林資源調查是一種林分調查，可以采用：1)目測調查法2)標準地調查法3)角規調查法4)目（實）測調查與抽樣調查相結合5)回歸估計法·航空像片判讀與地面實測蓄積量的回歸估計法·利用航空像片對小班林地進行調查與地面實測蓄積量的回歸估計法·利用地形圖、林相圖或其它圖進行現地林班區劃測量，以及小班林地目測調查與小班實測蓄積量的回歸估計法3、專業調查 在以上的調查過程中手工或通過各種輔助工具得到相關數據。

124.1.3遙感技術所謂遙感技術（RemoteSensing）是指不接觸物體而探測物體有關信息的技術

傳統監測和調查方法速度慢、周期長，采集、匯總、上報耗費時間多，數據滯后于變化過程，所獲結果信息已失去現勢性，難于及時、全面地反映生態環境變化

遙感，以其觀察地域的廣泛性，時空的連續性，較高的空間分辨率和寬的光譜范圍，可提供豐富的地物信息，彌補常規資料的不足，提供對自然資源與環境的宏觀、綜合、動態和快速觀測，有效地獲取各類統計及分析數據，較為客觀地了解資源與環境現狀和變化

131、遙感的基本原理遙感是通過非直接接觸來判定、測量并分析目標性質的技術。任何地物都具有發射、反射和吸收電磁波的性質，而不同類型的地物反射與發射電磁波能量的大小不同，同一類型的地物在不同時間反射與發射電磁波能量的大小也不同。遙感的基本原理就是通過分析傳感器采集到的某一時間、某一區域內地物的平均電磁波輻射水平數值，按其值大小與變化規律來有效地識別地物。目標地物是遙感的信息源，而目標地物電磁波的相互作用所構成的目標地物的電磁波特性，就是遙感探測的依據。142、遙感分類及應用1)航空遙感應用2)航天遙感應用154.1.4全球定位系統技術與應用GPS技術是一種利用衛星進行定位、導航、測量的技術。GPS（GlobalPositioningSystem）是美國第二代衛星導航系統，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力。全球定位系統由空間部分、地面監控部分和用戶接收機三大部分組成。

16應用實例一：測定森林分布區域美國林業局是根據林區的面積和區內樹木的密度來銷售木材。對所售木材面積的測量閉合差必須小于1%。在一塊用經緯儀測量過面積的林區，采用GPS沿林區周邊及拐角處進行了GPS定位測量并進行偏差糾正，得到的結果與已測面積誤差為0.03%，這一

實驗證明了測量人員只要利用GPS技術和相應的軟件沿林區周邊使用直升飛機就可以對林區的面積進行測量。過去測定所出售木材的面積要求用測定面積的各拐角和沿周邊測量兩種方法計算面積，

使用GPS進行測量時，沿周邊每點上都進行了測量，而且測量的精度很高很可靠。應用實例二：

GPS技術用于森林防火利用實時差分GPS技術，美國林業局與加里弗尼亞的噴氣推進器實驗室共同制定了“FRIREFLY”計劃。它是在飛機的環動儀上安裝熱紅外系統和GPS接收機，

使用這些機載設備來確定火災位置，并迅速向地面站報告。另一計劃是使用直升飛機或輕型固定翼飛機沿火災周邊飛行并記錄位置數據，在飛機降落后對數據進行處理并把火災的周邊繪成圖形，以便進一步采取消除森林火災的措施。

174.2森林資源數據組織和儲存技術數據庫技術、數據倉庫和數據挖掘技術

18數據庫技術略19數據倉庫數據倉庫是基于數據庫技術和網絡技術的發展，專為支持管理決策而設計的一種關系型數據庫管理系統。

201)數據倉庫的特點：l

面向主題：主題是一個在較高層次將數據歸類的標準，每一個主題對應一個宏觀的分析領域。l

集成性：數據倉庫中的數據來自不同的數據庫，在數據進入數據倉庫之前，必須經過數據加工和集成，這是建立數據倉庫的關鍵步驟，首先要統一原始數據中的矛盾之處，還要將原始數據結構做一個從面向應用向面向主題的轉變。l

數據穩定性：數據倉庫的主要數據操作是查詢、分析，不進行一般意義上的數據更新。數據倉庫反映的是歷史數據的內容，數據經加工和集成進入數據倉庫后是極少或根本不修改的；數據倉庫強化查詢、淡化并發控制和完整性保護等技術。l

隨時間變化：數據倉庫是不同時間的數據集合，它要求數據倉庫中的數據保存時限能滿足進行決策分析的需要，而且數據倉庫中的數據都要標明該數據的歷史時期。l

數據量龐大：數據倉庫是多維的，數據倉庫的數據量一般都很大，一般為數百兆，甚至可以到TB級。21222)數據倉庫的結構組成數據倉庫主要由數據源、數據倉庫、業務數據倉庫、數據分析與報表、數據管理、元數據管理、傳輸和基礎結構幾部分構成。3)聯機分析處理聯機分析處理（on-lineanalyticalprocessing,OLAP）是用來存儲和傳送數據倉庫信息的程序集合。是針對特定問題的聯機訪問和分析。通過對信息的很多種可能的觀察形式進行快速、穩定一致和交互性的存取，允許分析人員對數據進行深入觀察。4)數據集市（DataMart）數據集市是數據倉庫的一個子集。是為滿足用戶特定需求而創建的特定的、面向部門的小型數據倉庫。23數據倉庫系統包括數據倉庫、數據倉庫管理系統和數據倉庫工具。其中，數據倉庫為數據倉庫系統的核心，是信息挖掘的基礎；數據倉庫管理系統是整個系統的引擎，負責管理整個系統的運轉；數據倉庫工具是整個系統發揮作用的關鍵，包括一般的查詢工具和功能強大的分析工具。數據倉庫系統以數據倉庫為核心，通過數據分析與報表模塊的查詢和分析工具(OLAP、決策分析、數據挖掘)完成對信息的提取，以滿足決策的需要。6)元數據（Metadata）元數據是關于數據的數據（dataaboutdata）或者是可以使無序的領域信息變得有序的關于數據的結構化數據（structureddataaboutthatimposesorderonadisorderedinformationuniverse）。元數據包含了對系統自身有用的各種對象的細節信息。其實元數據對我們并不陌生，Windows中的注冊表，數據庫所必須的一些系統表和視圖都可算是元數據。

24元數據業務元數據技術元數據構造元數據建立元數據模型元數據管理系統254.2.4數據挖掘技術

隨著數據庫及其管理系統的廣泛應用，全球范圍內數據庫存儲的數據量急劇增長。拿全球資源信息數據庫GRID為例，它將通過各種方法搜集來的一切有關資源與環境的數據分別存儲在世界各地的數據庫中，至今已形成了海量的數據。面對如此海量的數據，我們如何才能從中獲取我們所需要的信息正在成為一個知識熱點。數據挖掘(DataMining)正是一種從信息中發現知識的技術，也稱數據庫中的知識發現(KnowledgeDiscoveryinDatabase，KDD)。26數據挖掘工具271、數據挖掘所能發現的典型知識主要包括：1)關聯規則(Associationrule)所謂關聯規則,是指數據對象之間的相互依賴關系,而發現規則的任務就是從數據庫中發現那些確信度(Confidence)和支持度(Support)都大于給定值的強壯規則。2）分類(Classification)分類是最基本的一種認知形式。數據分類就是對數據庫中的每一類數據，挖掘出關于該類數據的描述或模型，在數據挖掘中,分類算法的研究成果較多，常用的數據分類算法有CART、C45、ID3、SLIQ、Knn、GA-Knn等。3)聚類(Clustering)聚類分析和分類分析是一個互逆的過程。聚類分析是通過分析數據庫中的記錄數據，根據一定的分類規則，合理地劃分記錄集合，確定每個記錄所在類別。它所采用的分類規則是由聚類分析工具決定的。類分析的方法很多，其中包括系統聚類法、分解法、加入法、動態聚類法、模糊聚類法、運籌方法等。采用不同的聚類方法，對于相同的記錄集合可能有不同的劃分結果。282、數據挖掘分析方法數據挖掘的技術方法很多,主要包括:統計分析方法、遺傳算法、粗集方法、決策樹、人工神經網絡、模糊邏輯、規則歸納、聚類分析和模式識別、最近鄰技術、可視化技術等。294.3森林資源空間信息管理技術

森林資源的空間性決定了森林資源數據的空間性。因此，森林資源信息管理過程中要獲取、組織和管理大量具有空間特性的數據和信息。空間信息管理技術是森林資源信息管理的關鍵技術之一。而空間信息管理技術的核心是地理信息系統。

304.3.1森林資源及其管理的空間性森林資源及其管理的空間性，是指為實現森林資源可持續發展的目標，對森林資源的空間結構進行控制和調整的屬性。它是森林資源及其管理的重要特性。包括空間差異性和空間協同性。

311、森林資源及其管理的空間差異性森林資源及其管理必須反映和分析區域中各種資源、環境和經濟要素的空間分布及發展規律，同時協調它們之間的關系，使得經濟發展、資源有效利用、環境的合理保護以及人口適度增長等能夠相互制約和統一。由于區域之間自然環境不同、發展水平不同，空間結構表現出較大差異；即使是有較相似環境的某一區域內部，也會由于自身多層次、多要素的不同組合表現出一定程度的區域內部差異。森林資源及其管理要針對區域之間和區域內部空間結構的不同，通過管理活動，謀求區域發展。322、森林資源及其管理的空間協同 所謂森林資源及其管理的空間協同即森林資源及其管理的區域協同，是指在不同管理區域內，不因對森林生態系統的開發利用不當，導致雖然在本區域內維持了基本生態過程及環境服務，卻損害和削弱了森林生態系統滿足其它區域的需求。區域協同是可持續發展在空間尺度上區際間公平性的一種體現。334.3.2森林資源空間數據的組織方式森林資源空間數據是指森林資源的數據中描述空間特征部分的數據，即空間位置、形狀、大小以及相互關系的數據。

森林資源具有一定的空間結構。森林資源空間結構的要素包括點、線、面和網絡，這些要素經過數字化后便可通過地理信息系統進行點、線、面和網絡的大小、面積、形狀及其質心的量算和確定（對于面、線狀圖，GIS可以根據其算法規則自動進行面積值或線長度的量算、位置的確定，并自動填入相應的屬性數據庫中。如對林相圖中的每個小班，可以求其面積）。森林資源空間數據可以用來分析評價森林資源的空間狀態和空間過程，并根據各項分析指標進行森林資源內部結構合理程度即現有狀態的評價、森林資源動態演變的評價以及在整個區域中森林資源的經濟價值、社會價值、生態環境價值的評價。34森林資源空間數據的組織是采用地理信息系統和數據庫管理系統相結合的方式完成的。

大量的圖形數據，如行政區劃圖、資源分布圖，林相圖、地形圖、區劃圖、林班圖、小班圖、土地類型圖、水系圖等都是利用地理信息系統進行組織的。地理信息系統將這些圖形數據以圖形文件或地理信息數據庫的形式進行組織管理。而那些與圖形相關的各種屬性數據則是通過數據庫管理系統進行組織的。森林資源空間狀態的分析和評價多數是基于地理信息系統平臺實現的。在地理信息系統的支持下，各種統計數據和分析數據可以利用相關的圖形信息來表述。而且，森林資源調查和監測所采用遙感技術獲取的數據可以作為地理信息系統的數據源，將遙感數據疊加到地理數據之上，快速的得出資源變化情況，并能夠以圖形圖像的方式給出直觀的信息，供管理和決策使用。

35364.3.3地理信息系統技術與應用地理信息系統能進行地理分析、預測和規劃，具有可信度大、容量大、數據共享、結果穩定等特點

主要的應用方面及相關的系統如：自然資源調查環境整治景觀生態管理森林檔案管理

資源狀態分析

經營管理工具

374.3.4遙感、地理信息系統與GPS應用策略

在森林資源管理以及森林資源信息管理系統建設過程中，地理信息系統和遙感、全球定位技術的應用越來越廣泛，這三項技術合稱3S技術。3S技術在森林資源信息管理過程的地位是不均衡的，三者中地理信息系統技術是基礎平臺，是信息的組織者，在信息采集、測量、定位過程中使用遙感和GPS技術，作為信息的采集，并將二者與GIS技術相結合，建立綜合集成的技術環境。實踐中，一般也是以地理信息系統為基礎，建立林業集成信息管理系統，而GPS技術則在信息采集過程中起輔助測量、定位等作用。

384.4數字圖像處理技術與應用

數字圖像是指能夠用計算機存儲、處理和使用的圖像。遙感圖像是獲取空間信息的一個重要信息源。通過現代技術獲取的遙感圖像主要是數字圖像，要想從遙感圖像中提取有用信息，必須依靠有關的數字圖像處理技術。地理信息系統中很多的空間分析功能是基于柵格數據的空間模型，而柵格結構的數據就是數字圖像。此外，地圖數字化的一種快速手段就是地圖掃描數字化，多數情況下這些掃描得到的柵格數據要進一步處理并轉化為矢量結構的數據。所有這些工作都離不開數字圖像處理技術。

39模擬圖像是空間上連續的圖像，可以用函數f(x,y)表示

而數字圖像是用離散函數表示的數字矩陣。

40把模擬圖像轉換為數字圖像的過程稱為連續圖像的離散化，也稱模/數轉換，記作A/D轉換。離散化包括采樣和量化兩部分內容。采樣是對空間連續坐標進行離散化，即每隔一定的間隔抽取一個樣本點，形成一個二維點陣。對連續圖像函數f（x,y），沿x方向以等間隔

△x采樣，采樣點數為M，沿y方向以等間隔△y采樣，采樣點數為N，于是得到一個M×N的離散樣本陣列[f(m,n)]M×N。量化就是對樣本點的亮度或顏色值進行離散化，在樣本值的變化范圍內進行分層、取整，用數值表示顏色或亮度等級。一幅黑白灰度圖像，在計算機中灰度級以2的整數冪表示，即G=2當m=8，7，6，…，1時，其對應的灰度等級為256，128，64，…，2。 2級灰度構成二值圖像，畫面只有黑白之分，沒有灰度層次，通常的A／D變換設備產生256級灰度，以保證有足夠的灰度層次。

41

數字圖像處理

數字圖像處理（DigitalImageProcessing）又稱為計算機圖像處理，它是指將圖像信號轉換成數字信號并利用計算機對其進行處理的過程。數字圖像處理最早出現于20世紀50年代，當時的電子計算機已經發展到一定水平，人們開始利用計算機來處理圖形和圖像信息。早期的圖像處理的目的是改善圖像的質量，以改善人的視覺效果為目的。隨著技術的發展，數字圖像處理的研究和應用范圍不斷拓寬，數字圖像處理的主要內容包括圖像變換、圖像編碼、圖像增強、圖像恢復、圖像分割、圖像的理解和識別等。42數字圖像處理的優點

數字圖像處理與光學圖像處理相比，具有以下優點：1）

再現性好。數字圖像處理不會因圖像的存儲、傳輸或復制等一系列變換操作而降低圖像質量。只要圖像在數字化時準確地表現了原稿，則數字圖像處理過程始終能保持圖像的再現。

2）處理精度高。按目前的技術，幾乎可將一幅模擬圖像數字化為任意大小的二維數組，這主要取決于圖像數字化設備的能力。3）適用面寬。圖像可以來自多種信息源，它們可以是可見光圖像，也可以是不可見的波譜圖像（例如X射線圖像、

射線圖像、超聲波圖像或紅外圖像等）。從圖像反映的客觀實體尺度看，可以小到電子顯微鏡圖像，大到航空照片、遙感圖像甚至天文望遠鏡圖像。4）靈活性大。圖像處理大體上可分為圖像的像質改善、圖像分析和圖像重建三大部分，每一部分均包含豐富的內容。由于圖像的光學處理從原理上講只能進行線性運算，這極大地限制了光學圖像處理能實現的目標。而數字圖像處理不僅能完成線性運算，而且能實現非線性處理，即凡是可以用數學公式或邏輯關系來表達的一切運算均可用數字圖像處理實現。

43數字圖像處理技術的應用

圖像是人類獲取和交換信息的主要來源，因此，圖像處理的應用領域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。隨著人類活動范圍的不斷擴大，圖像處理的應用領域也將隨之不斷擴大。數字圖像處理技術在航空航天遙感、醫用圖像處理、工業領域、軍事公安、文化藝術以及多媒體和通信等方面都得到了廣泛應用。其中遙感技術領域是應用數字圖像處理技術較早較全面的一個領域。

444.5森林資源多媒體信息管理技術

多媒體技術是指計算機綜合處理文字、聲音、圖形、圖像、視頻等多種媒體信息的交互性集成技術。隨著計算機技術和多媒體技術的發展，在信息管理過程中所要使用和管理的媒體由單一的數值、文本信息到需要綜合的聲、文、圖信息。這里所說的媒體是指信息的載體，而不是存儲信息的物理介質。隨著多媒體信息獲取技術、存儲技術和傳輸技術的發展，森林資源管理過程中對多媒體信息的需求不斷增加。

454.5.1森林資源管理需要多種載體的數據森林資源管理所需要的源數據有多種不同的數據格式，如各類統計數據是以數值的形式出現的，資源狀況、特征描述是文本數據，而各種地圖是以圖形、圖像格式出現的，資源調查、監測、規劃中采用的航空照片、遙感影像是圖像數據，此外還有實時視頻、音頻信息等。

多媒體技術在資源與環境信息系統中所起的作用主要有以下幾方面：擴大信息系統處理對象、數據來源及處理手段。

增加信息系統的表現手段和效果。

加速信息系統的社會化、大眾化和支持宏觀決策。

464.5.2森林資源多媒體數據管理方式多媒體數據格式多種多樣，其管理方式不同于傳統的文本和數值型數據管理方式。圖像存儲過程中有壓縮存儲和無壓縮存儲之分，所采用的文件格式也不同等等。需要采用多媒體數據庫系統組織數據，采用基于內容的檢索技術進行信息檢索，采用超媒體技術進行管理。多媒體數據庫要解決的關鍵技術問題有：建立不同于傳統數據模型的多媒體數據模型；解決數據的壓縮和解壓縮問題；多媒體數據的存儲管理和存取方法；多媒體信息的再現及良好的用戶界面以及分布式技術等。森林資源信息管理過程經常需要用到多種媒體組合來表示信息。如利用地理信息系統中的圖形數據、遙感圖像、視頻、音頻等共同描述森林資源狀況。

474.5.3多媒體技術和超媒體管理

1、

多媒體技術媒體（medium）在計算機領域中有兩種含義：一是指用以存儲信息的實體，如磁帶、磁盤、光盤和半導體存儲器等；一是指信息的載體，如數字、文字、聲音、圖形和圖像。多媒體計算機技術中的媒體是指后者。所謂多媒體計算機技術（multimediacomputingtechnology），是指計算機綜合處理多種媒體信息：文本、圖形、圖像、音頻和視頻，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統并具有交互性。多媒體計算機技術的關鍵技術包括：視頻音頻信號獲取技術；多媒體數據壓縮編碼和解碼技術；視頻音頻數據的實時處理和特技；視頻音頻數據的輸出技術。

482、

多媒體數據壓縮和解壓縮技術多媒體數據的數據量龐大，如果不進行壓縮處理，數據的存儲和傳輸都要占用大量的空間和時間，例如，一頁印在B5紙上的文件，若以中等分辨率（300dpi,約12像素點／mm）的掃描儀進行采樣，其數據量約6.61MB／頁。那么， 一片650MB的CD-ROM，只能存98頁這樣的文件。同時，多媒體數據存在著大量的數據冗余，包括空間冗余、時間冗余、結構冗余、知識冗余、視覺冗余、圖像區域的相同行冗余、紋理的統計冗余等，為數據壓縮提供了可能。多媒體數據壓縮方法根據不同的依據可產生不同的分類。根據質量有無損失可分為有損失編碼和無損失編碼；按照其作用域在空間域或頻率域上分為：空間方法、變換方法和混合方法；根據是否自適應分為自適應性編碼和非適應性編碼等。493、

多媒體數據壓縮編碼國際標準多媒體數據壓縮編碼標準分為音頻數據壓縮編碼標準和視頻數據壓縮編碼標準。音頻數據壓縮編碼標準包括國際電報電話咨詢委員會（CCITT）和國際標準化組織（ISO）提出的一系列國際標準：G.711、G.721、G.722、G.723、G.728、G.729等語音信號壓縮標準以及MPEG音頻標準、AC-3音頻編碼標準。國際標準化協會（InternationalStandardizationOrganization，ISO）、國際電子學委員會（InternationalElectronicsCommittee,IEC）、國際電信協會（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）等國際組織，于20世紀90年代領導制定了三個有關視頻圖像壓縮編碼的國際標準：

①JPEG標準，②H.261標準，③MPEG標準。

501)靜態圖像壓縮編碼的國際標準----JPEGJPEG是聯合圖像專家小組（JointPhotographicExpertsGroup）開發研制的連續色調、多級灰度、靜止圖像的數字圖像壓縮編碼方法。它是國際上彩色、灰度、靜止圖像的第一個國際標準。JPEG是基于離散余弦變換（DCT）的有失真編碼，其壓縮比可達1:12。目的是為了給出一個適用于連續色調圖像的壓縮方法，使之滿足以下要求：（1）達到或接近當前壓縮比與圖像保真度的技術水平，能覆蓋一個較寬的圖像質量等級范圍，能達到“很好”到“極好”的評估，與原始圖像相比，人的視覺難以區分。（2）能適用于任何種類的連續色調的圖像，且長寬比都不受限制，同時也不受限于景物內容、圖像的復雜程度和統計特性等。（3）計算的復雜性是可控制的，其軟件可在各種CPU上完成，算法也可用硬件實現。

JPEG標準是一個適用范圍廣泛的通用標準。它不僅適于靜圖像的壓縮，電視圖像序列的幀內圖像的壓縮編碼也常采用JPEG壓縮標準。

512)H.261：由CCITT（國際電報電話咨詢委員會）通過的用于音頻視頻服務的視頻編碼解碼器（也稱Px64標準），它使用兩種類型的壓縮:一幀中的有損壓縮（基于DCT）和用于幀間壓縮的無損編碼，并在此基礎上使編碼器采用帶有運動估計的DCT和DPCM（差分脈沖編碼調制）的混合方式。這種標準與JPEG及MPEG標準間有明顯的相似性，但關鍵區別是它是為動態使用設計的，并提供完全包含的組織和高水平的交互控制。

523)運動圖像壓縮編碼的國際標準－－MPEGMPEG是MovingPicturesExpertsGroup（運動圖像專家組）的英文縮寫，實際上是指一組由ITU和ISO制定發布的視頻、音頻、數據的壓縮標準。它采用的是一種減少圖像冗余信息的壓縮算法，它提供的壓縮比可以高達200:1，同時圖像和音響的質量也非常高。現在常用的有三個版本：MPEG-I、MPEG-II、MPEG-Ⅳ以適用于不同帶寬和數字影像質量的要求。它的三個最顯著優點就是兼容性好、壓縮比高（最高可達200:1）、數據失真小。534、

超媒體技術超媒體是當今世界流行的一種信息管理技術，是建立在計算機基礎上的一種思維和通信方式，打破了傳統的以字符流存儲文本的方式，它以結點為單位組織信息，一個結點封裝了多種媒體和超對象，信息組織采用非線性發散的網狀結構，各結點通過關系鏈連接，構成了表達特定內容的信息網絡。超媒體系統可簡單地定義為：超媒體(數據庫)＋窗口系統。其中超媒體數據庫采用超媒體化的數據模型和多媒體用戶接口以及符合多媒體特點的數據庫接口，具有豐富的媒體類型，可實現分布式數據管理、靈活方便的時空描述和開放式操作等。窗口系統即指提供給用戶的演示系統。在WWW中，超媒體是指由HTTP服務器提供的服務內容，而窗口系統則是訪問超媒體的瀏覽器。54超媒體可以看作三個要素的組合：結點、鏈、網絡。結點作為信息載體是表達信息的一個單位，可以是文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等，甚至可以是一段計算機程序。鏈用于連接邏輯上相關結點的電子交叉索引，結點的鏈接行為是建立超媒體文檔的關鍵，同時，鏈也是為用戶導航的工具。超媒體中由結點和鏈構成的網絡是一個有向圖。這種網絡也可以看作是一種知識工程，其目的是將各種媒體內容、思想、概念組合到一起，以便于瀏覽。

551)超媒體技術的特點超媒體技術作為一種新型的信息管理技術，今天已無處不在，最典型的應用便是因特網上的WWW服務。它具有如下特點：有回溯參閱指針，允許用戶制作書簽；可方便地建立新指針；信息結構化；允許重組信息，隨意復制；允許一段信息有多種途徑，可輕易轉換為網絡版本或網絡廣告版本；當信息內容改變時，通過指針一樣可以直接得到；提高研究人員之間的合作性，人與人之間可以方便地通過指針聯系，開發速度快，易于修改。但超媒體同樣也具有一些缺點，比如在復雜的網絡結構中，信息訪問者很容易“迷失”；當并行地進行多種選擇時，使用者要記住“目前正在干什么”，給用戶帶來麻煩。

562)超媒體技術在森林資源信息管理系統集成中的應用根據以上分析，作為一種接口技術，超媒體系統提供了非常直觀、靈活的人機交互方式，是多媒體應用的有效工具，能有效改善森林資源信息管理中人機系統單調的交互性能，對信息或知識的獲取起到實質性的增強作用。同時，作為一種先進的信息管理技術，它被完全融入開放的分布式網絡之中，為整個森林資源信息系統的開放性提供了一種參考架構，可以很容易將兩個完全獨立的子系統通過一個簡單的超鏈接集成到一起，比如省級的森林資源信息系統與縣級的森林資源信息系統，其前提是二者必須均是基于超媒體技術之上的。其實最簡單的方法就是開發基于B/S結構的信息系統，這樣系統之間的集成就象因特網上的結點一樣，漫無邊際，隨意連接或斷開。為了實現這些先進的應用，就需要詳盡而深入分析現代森林資源信息管理的模式和內容，規劃整體方案，設計節點的系統結構，整合節點內容，通過鏈將各個節點有機地連接在一起，形成各種類型的現代森林資源信息管理網絡。而任何訪問森林資源相關信息或知識的操作均可通過一個瀏覽窗口來完成。574.6森林資源信息傳輸技術

單機局域網C/S模式Internet/intranetB/S模式文本數據發布空間數據發布584.7森林資源知識管理

59知識管理系統與信息管理系統的比較比較項目知識管理系統信息管理系統存儲對象大多為非結構化數據：文檔、專家信息、視頻、音頻、圖形圖像等結構化數據通信支持知識交流與協同、以網絡支持為主要方式數據庫主要技術數據倉庫與數據挖掘技術、智能化技術數據庫技術60模型與模型庫技術

計劃模型算法模型決策分析模型優化模型模型知識模型數據模型數學方法模擬預測動態規劃非線性規劃線性規劃確定型、非確定型決策，風險決策投入產出規劃模型層次結構圖61現代森林資源管理中的模型62方法庫及其管理方法是達到目標的一種規則，是得到某種結果的一種算法。方法庫是算法的集合，是求解問題的標準化的方法集合。方法庫系統：是為用戶在利用數學模型和知識模型進行決策分析時，提供各種所需的算法，它便于靈活運用各種方法，也可便于查詢、修改和更新各種方法。由于方法眾多，屬性不一，大多數方法庫管理系統一般采用“方法包”的形式開發，即寓方法于程序之中。如SPSS、SAS等各種統計分析軟件包，各種算法類庫——遺傳算法類庫，以及各種系統開發軟件、應用軟件的函數庫。方法庫向用戶提供了方法目錄，使用要求，用戶可以根據目錄調用所需方法。

63社會經濟基礎信息林業基礎信息識別方法分析方法規劃方法決策方法評價方法預測方法統計方法歸納推理演繹集成森林資源方法庫的組成結構64知識庫及其管理

知識庫（KnowledgeBase）是人工智能與數據庫技術結合的產物。是一個由基于知識表達規則建立的樹狀知識文件結構體系及相關的文檔搜索程序構成的系統。知識庫技術使計算機應用系統具有更多的智能。森林資源知識庫系統（ForestResourcesKnowledgeBaseSystem）是一個系統地管理、存儲、使用森林資源知識的機構，一般由推理機構、知識庫、知識管理系統、用戶接口、知識獲取接口組成，如圖4.13所示。

65知識庫及其管理

森林資源知識庫推理機森林資源知識庫管理系統知識獲取接口用戶接口用戶森林資源知識源（信息）圖4.13知識庫系統組成

66知識庫及其管理

圖4.14