鄧玉明

(汝城縣益將國有林場， 湖南 汝城 424100)

Excel軟件在林木采伐作業(yè)設計角規(guī)樣地中的應用

鄧玉明

(汝城縣益將國有林場， 湖南 汝城 424100)

利用Excel軟件的函數功能，建立林木采伐作業(yè)設計角規(guī)樣地表，操作規(guī)程為： ①填寫樹種名和形高、出材率代碼； ②錄入樹種、徑階、斷面積、平均高等調查數據； ③填寫采伐小班面積，其它數據可自動生成并進行匯總計算。通過Excel軟件解決了角規(guī)樣地調查內業(yè)查表、計算等工作繁瑣、容易出錯等問題。

Excel軟件； 函數公式； 角規(guī)樣地； 內業(yè)計算

林木采伐作業(yè)設計是林木采伐必須的、重要的基礎性工作，是森林限額采伐管理、控制資源消耗的重要手段。角規(guī)樣地調查法用于林木皆伐作業(yè)設計調查，內業(yè)計算涉及形高和出材率查表，每公頃蓄積、每公頃材積、每公頃株數、平均胸徑、樹高、采伐蓄積、出材量計算等多個環(huán)節(jié)，工作繁瑣、容易出錯。通過Excel 2007軟件函數功能，建立“林木采伐作業(yè)設計角規(guī)樣地表”(以下簡稱“設計表”)，只需填寫樹種名、形高、出材率代碼和采伐小班面積，錄入樹種、徑階、斷面積、平均高欄等調查數據，其它數據可自動生成并進行匯總計算。

1 設計方法與理念

林業(yè)主管部門制定了嚴格的技術規(guī)程[1-2]，以保證采伐作業(yè)設計質量。按照湖南省林業(yè)廳《湖南省林木采伐伐區(qū)調查設計技術規(guī)定》(2011年5月頒布，以下簡稱《技術規(guī)定》)，林木采伐作業(yè)設計調查方法分為角規(guī)樣地調查法和標準地調查法。角規(guī)樣地調查法用于林木皆伐作業(yè)設計調查，內業(yè)計算通過查《湖南省森林資源調查常用數據表》[3](1999年6月頒布，以下簡稱《常用數據表》)對應樹種的“二元立木形高表”(以下簡稱“形高表”)和“單木二元經濟材材種出材率表”(以下簡稱“出材率表”)，計算角規(guī)樣地的每公頃采伐蓄積和出材量，推算采伐小班采伐蓄積和出材量。

傳統(tǒng)借助計算器手工計算和查表存在兩個問題： 一是工作量非常大且繁瑣，工作效率低；二是容易出現人為錯誤。很多采伐作業(yè)設計軟件常采用Visual Fox、Pro For Windows和Visual ++6.0等數據庫管理語言設計[4-5]，這些都是專業(yè)程序員進行的軟件開發(fā)。雖然解決了部分林木采伐作業(yè)設計的內業(yè)計算問題，但存在兩個問題：一是需要安裝軟件，不方便使用；二是對于非計算機編程林業(yè)工作者來說無法借鑒利用。部分利用Excel軟件設計的程序[6]，只有杉木、馬尾松、闊葉樹等3個樹種，各樹種出材率也進行了限定，不具備選擇靈活性。

本文利用Excel 2007函數功能，建立角規(guī)樣地設計表。此表按“斷面積系數1.0的角規(guī)控制檢尺”進行設計[1，7]，即角規(guī)控制檢尺1株，相當于樣地的每公頃胸高斷面積1m2。樣地允許有1～3任意樹種，各樹種可選擇《常用數據表》的任一形高、出材率，或自定義出材率。電腦中安裝了Microsoft Excel 2007或WPS office 2010及以上辦公軟件都可使用，手機和平板電腦中安裝有WPS office等辦公軟件也可使用。這樣既具有樹種、出材率選擇的靈活性，又方便數據使用，其它地區(qū)的林業(yè)工作者還可根據當地的實際需要借鑒采用。

2 設計表的建立步驟

根據《技術規(guī)定》和多年從事采伐作業(yè)設計調查的經驗，應用Excel 2007軟件建立此設計表。共分為4個部分：第一部分為“小班樹種、形高、出材率確定表”；第二部分為“出材率表”；第三部分為包括20個角規(guī)樣地的“伐區(qū)角規(guī)調查記錄表”；第四部分為“角規(guī)樣地綜合計算表”。

2.1 “小班樹種、形高、出材率確定表”的建立

設計表適用于多樹種、多形高、多種出材率使用。為便于計算，在R8:S15單元格建立“形高代碼表”，規(guī)定《常用數據表》中湖南省杉木、“三杉”、馬尾松、國外松、楊樹、闊葉樹形高表的形高代碼分別為1～6，如圖1。在R17:S26單元格建立出材率代碼表，規(guī)定湖南省山區(qū)杉木、丘陵區(qū)杉木、山區(qū)馬尾松、丘陵區(qū)馬尾松、洞庭湖區(qū)楊樹出材率、樹種1、樹種2、樹種3自定義出材率的出材率代碼分別為1～8，如圖2。

在設計表的P2:V6單元格建立小班樹種、形高、出材率確定表，如圖3。

圖1 形高代碼表Fig.1 Code of form high

圖2 出材率代碼表Fig.2 Code of yield rate

圖3 小班樹種、形高、出材率確定表Fig.3 The determiuation table of species name,form high and yield rate

2.2 “小班樹種、形高、出材率確定表”的函數公式設置

小班樹種、形高、出材率確定表Q4∶R6、T4∶T6、V4∶V6單元格是手動輸入區(qū)。Q4∶Q6單元格(樹種名)可填寫任意樹種名(“伐區(qū)角規(guī)調查記錄表”中樹種欄填寫必須與此一致)，R4∶R6、T4∶T6單元格(形高代碼、出材率序)根據形高代碼表和出材率代碼表填寫相應代碼。如果出材率代碼填寫6、7、8(自定義出材率)，需要在V4∶V6單元格填寫相應樹種的自定義出材率，數據范圍為0～100%。

S4∶S6、U4∶U6單元格(形高表、出材率表)是自動生成區(qū)。利用IF、INDEX[8-9]的組合函數，引用形高代碼表、出材率代碼表的數據。以樹種1為例，設置函數公式如下：

(2) 在U4單元格內(出材率表)輸入函數公式：

樹種2、3只要復制樹種1公式即可，即將S4、U4單元格函數公式復制到S5∶S6、U5∶U6單元格即完成樹種2、3的函數公式設置。

2.3 出材率表的建立

《常用數據表》中全樹干材積方程“寫不出顯式，區(qū)分求積”，“角規(guī)樣地調查記錄表”的出材率欄利用INDEX函數來引用出材率表數據，因此在設計表AE到BV列建立各樹種出材率表，并根據《常用數據表》填入相應數據。其中：AE3∶BT37是湖南省山區(qū)杉木出材率表；AE41∶BC60是湖南省丘陵區(qū)杉木出材率表；AE64∶BV98是湖南省山區(qū)馬尾松出材率表；AE102∶BC121是湖南省丘陵區(qū)馬尾松出材率表；AE125∶BH154是湖南省洞庭湖區(qū)楊樹出材率表。

如圖4是“湖南省山區(qū)杉木出材率表”，其中列是樹高(AE列是1m，AF列是2m，以此類推BT列是42m)，行是徑階(按2cm進階，3行是2cm，4行是4cm，以此類推37行是70cm)。其它樹種出材率表與此類似。

圖4 湖南省山區(qū)杉木出材率表Fig.4 The yield rate of Chinese fir in mountain area of Hunan Province

2.4 “伐區(qū)角規(guī)調查記錄表”的建立

如圖5，1號角規(guī)樣地在A1∶I30單元格、2號角規(guī)樣地在A31∶I 60單元格，以此類推20號角規(guī)樣地在A571∶I 600單元格。

圖5 伐區(qū)角規(guī)調查記錄表(6-24行已隱藏)Fig.5 The investigation record table of the point sampe plot of cutting area

2.5 角規(guī)樣地調查記錄表的函數公式設置

角規(guī)樣地調查記錄表的函數公式設置以1號角規(guī)樣地為例，A4∶B25和D4∶E25單元格(樹種、徑階、斷面積、平均高欄)為數據錄入區(qū)，C4∶C25、F4∶I 25、K4∶N25、C26∶C29、F26∶F29、I 26∶I 29單元格(記號、形高、每公頃蓄積、出材率、出材量欄、過渡數據欄、樣地內匯總)是自動生成區(qū)。2～12號角規(guī)樣地只需復制1號角規(guī)樣地公式即可。函數公式設置如下：

(1) 記號欄，用“一”、“丄”、“上”、“止”、“正”分別表示記號的1、2、3、4、5劃，采用REPT、QUOTIENT、CHOOSE、MOD[10-11]的組合函數和連接運算符“&”，在C4單元格內輸入函數公式：

=REPT("正",QUOTIENT(D4,5))&CHOOSE(MOD(D4,5)+1,"","一","丄","上","止")

(3) 每公頃蓄積欄M=G*FH，在G4單元格內輸入公式：

=ROUND(D4*F4,3)

(4) 出材率欄，出材率利用INDEX函數和出材率代碼索引各樹種出材率表，采用IF、AND、INDEX的組合函數，在H4單元格內輸入函數公式：

(5) 出材量欄，在I4單元格內輸入公式：

=ROUND(G4*H4/100,3)

過渡數據欄：

(6) 形高代碼欄，利用SUMPRODUCT[13]函數，在K4單元格內輸入公式：

(7) 出材率代碼欄，利用SUMPRODUCT函數，在L4單元格內輸入公式：

(9) hi*gi欄，在N4單元格內輸入公式：

=E4*D4

將C4、F4∶I4、K4∶N4的函數公式復制到1號角規(guī)樣地的C5∶C25、F5∶I25、K5∶N25單元格即可。

樣地內匯總計算函數公式設置：

(10) 斷面積匯總，利用SUMIF、SUM[14]函數：

在C26單元格(樹種1)輸入公式：

在C27單元格(樹種2)輸入公式：

在C28單元格(樹種3)輸入公式：

在C29單元格(合計)輸入公式：

=SUM(D4∶D25)

(11) 每公頃蓄積匯總，利用SUMIF、SUM函數：

在F26單元格(樹種1)輸入公式：

在F27單元格(樹種2)輸入公式：

在F28單元格(樹種3)輸入公式：

在F29單元格(合計)輸入公式：

=SUM(G4∶G25)

(12) 出材量匯總，利用SUMIF、SUM函數：

在I 26單元格(樹種1)輸入公式：

在I 27單元格(樹種2)輸入公式：

在I 28單元格(樹種3)輸入公式：

在I 29單元格(合計)輸入公式：

=SUM(I 4∶I 25)

2.6 角規(guī)樣地綜合計算表的建立

一個采伐小班往往要調查多個角規(guī)樣地，此設計表共包括20個角規(guī)樣地，因此在X1∶AB13建立角規(guī)樣地綜合計算表，如圖6。

2.7 角規(guī)樣地綜合計算表的函數公式設置

AB2單元格(小班面積)需要手動填寫，Y2、Z4∶AB4、Y5∶AB13單元格(角規(guī)樣地個數、樹種名填寫、各樹種及綜合因子計算)是自動生成區(qū)。函數公式設置如下：

(1) Y2單元格(角規(guī)樣地個數)，利用SUMPRODUCT函數，輸入公式：

(2) 樹種名填寫，引用“小班樹種、形高、出材率確定表”中的樹種名：

在Z4單元格(樹種1)輸入公式：

在AA4單元格(樹種2)輸入公式：

在AB4單元格(樹種3)輸入公式：

綜合因子計算，利用IF、ROUND、SUMIFS[15]、PI、SQRT、MAX等組合函數：

(3) Y5單元格(每公頃蓄積)輸入公式：

圖6 角規(guī)樣地綜合計算表Fig.6 The comprehensive calculation table of the point sample plot

(7) Y9單元格(優(yōu)勢樹種)輸入公式：

=IF(Z5=MAX(Z5∶AB5),Z4,IF(AA5=MAX(Z5∶AB5),AA4,IF(AB5=MAX(Z5∶AB5),AB4)))

(8) Y10單元格(伐區(qū)蓄積)輸入公式：

(9) Y11單元格(采伐蓄積，與伐區(qū)蓄積相同)輸入公式：=Y10

(10) Y12單元格(出材率，需要將單元格數字格式設置為百分比并保留兩位小數，下同)(單元格內點右鍵/單擊“設置單元格格式”/點“數字”選項卡/點“百分比”/確定)，輸入公式：

(11) Y13單元格(出材量)輸入公式：

各樹種因子計算，利用IF、ROUND、SUMIFS、PI、OR、SQRT等組合函數，以樹種1為例設置函數公式：

(12) Z5單元格(樹種1每公頃蓄積)輸入公式：

(13) Z6單元格(樹種1每公頃株數)輸入公式：

(14) Z7單元格(樹種1平均胸徑)輸入公式：

(15) Z8單元格(樹種1平均高)輸入公式：

(16) Z10單元格(樹種1伐區(qū)蓄積)輸入公式：

(17) Z11單元格(樹種1采伐蓄積)輸入公式：=Z10

(18) Z12單元格(樹種1出材率)輸入公式：

(19) Z13單元格(樹種1出材量)輸入公式：

樹種2、3只需復制樹種1的公式即可，即將Z5∶Z8、Z10∶Z13單元格的函數公式復制到AA5∶AB8、AA10∶AB13單元格即可。

3 設計表的應用與驗證

首先，填寫“小班樹種、形高、出材率確定表”。在樹種名欄分別填寫杉木、馬尾松、闊葉樹，在形高代碼欄相應填寫1、3、6，在出材率代碼欄相應填寫1、3、8(汝城縣屬山區(qū)縣)，在闊葉樹對應的自定義出材率欄填寫“50%”，如圖7。

圖7 小班樹種、形高、出材率確定表Fig.7 The determination table of species name, form high and yield rate

然后，填寫“伐區(qū)角規(guī)調查記錄表”。在C2、E2、C30、H30單元格分別填寫伐區(qū)號、小班號、調查人員、調查時間(2～20號標準地可分別設置公式：

圖8 伐區(qū)角規(guī)調查記錄表(17～24行已隱藏)Fig.8 The investigation record table of the sample plot of cutting area

最后，在“角規(guī)樣地綜合計算表”填寫小班面積，數據匯總全部可自動生成，如圖9。

圖9 角規(guī)樣地綜合計算表Fig.9 The comprehensive calculation table of the point sample plot

4 結論與討論

設計表允許樣地有1～3任意樹種，各樹種選擇《常用數據表》的任一形高、出材率，或自定義出材率。例如益將林場曾采伐一處濕地松人工林，樹種名填寫“濕地松”，形高代碼填寫4(湖南省國外松形高表)，出材率代碼填寫3(湖南省山區(qū)馬尾松出材率表)。其它地區(qū)的林業(yè)工作者只需更改立木材積公式(形高模型是一致的)和出材率表，即可借鑒采用。電腦中安裝了Microsoft office 2007或WPS office 2010及以上辦公軟件都可使用(Microsoft office或WPS office軟件幾乎是電腦必裝軟件，WPS office軟件可隨時下載免費使用)，手機和平板電腦中安裝有WPS office等辦公軟件也可使用。這樣既具有樹種、形高、出材率選擇的靈活性，又方便數據隨時隨地使用，并可借鑒使用。

采用益將林場的林木采伐作業(yè)設計數據，利用此設計表進行計算。結果表明，利用Excel軟件的函數功能，建立林木采伐作業(yè)設計角規(guī)樣地表，只需： ①填寫樹種名和選擇形高、出材率代碼； ②錄入樹種、徑階、斷面積、平均高等調查數據； ③填寫采伐小班面積，其它數據可自動生成并進行匯總計算。解決了角規(guī)樣地調查內業(yè)查表、計算等工作繁瑣、容易出錯等問題。

[1] 湖南省林業(yè)廳.湖南省林木采伐伐區(qū)調查設計技術規(guī)定[S].2011.

[2] 國家林業(yè)局.中華人民共和國行業(yè)標準LY/T1646-2005.森林采伐作業(yè)規(guī)程[S].2005.

[3] 湖南農林工業(yè)勘察設計研究院,湖南省林業(yè)廳資源林政處. 湖南省森林資源調查常用數據表[S].1999.

[4] 周新年,闕樹福,毛云燦,等.伐區(qū)調查設計計算機輔助系統(tǒng)[J].北京林業(yè)大學學報,2000,22(3):52-57.

[5] 王勁松,趙平.基于Excel二次開發(fā)的伐區(qū)調查設計計算機輔助系統(tǒng)[J].北京林業(yè)大學學報,2000,27(3):30-34.

[6] 吳日高,鄢書林，曹新林，等.利用Excel軟件輔助林木采伐作業(yè)設計[J].湖南林業(yè)科技,2014,41(6):87-93.

[7] 北京林業(yè)大學.測樹學[M].北京:中國林業(yè)出版社,1987.

[8] 百度文庫.Excel中IF函數用法集錦[EB/OL]. http://wenku.baidu.com/view/b3b65fd87f1922791688e8aa.html

[9] 百度文庫.INDEX函數用法[EB/OL]. http://wenku.baidu.com/view/4b4268ee19e8b8f67c1cb9cf.html

[10] 豆丁書房.Excel中常用函數及使用方法[EB/OL]. http://www.docin.com/p-826800344.html

[11] 百度文庫. CHOOSE函數使用方法[EB/OL]. http://wenku.baidu.com/view/fb14ba660b1c59eef8c7b43a.html

[12] 新浪博客.ROUND函數的用法[EB/OL]. http://blog.sina.com.cn/s/blog_690a1efa0100kvha.html

[13] 道客巴巴. SUMPRODUCT函數的應用[EB/OL]. http://www.doc88.com/p-9069095658759.html

[14] 豆丁書房.Excel的SUM、SUMIF使用方法[EB/OL]. http://www.docin.com/p-788833135.html

[15] 豆丁書房.SUMIFS函數的使用方法及實例[EB/OL]. http://www.docin.com/p-924660557.html

ApplicationofExcelsoftwareinthedesignworkofforestharvestinginthepointsampleplot

DENG Yuming

(Yijiang State-owned Forest Farm of Rucheng County, Rucheng 424100, China)

Using by the Excel software formula function to establish the design work of forest harvesting in the point sample plot. The operating procedures are: 1. Fill in the codes of species name form, high and yield rate; 2.Fill in the investigation data of tree diameter, basal area, average high; 3. Fill in the subcompartment area, and other data can be generated automatically summary and calculation. The Excel software could solve the tedious, error prone in the sample survey investigation and calculation wor.

Excel software; function formula; point sample plot; survey calculation

2015-02-24

鄧玉明(1975-)，男，湖南省汝城縣人，工程師，主要從事林業(yè)調查規(guī)劃設計工作。

S 782; TP 391.13

A

1003 — 5710(2015)03 — 0076 — 09

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2015. 03. 018

(文字編校：楊 駿)