賀 鵬，金增濤，胡 開

(1.國(guó)家林業(yè)和草原局中南調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，長(zhǎng)沙 410014；2.西藏自治區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃研究院，拉薩 850000)

黨的十八大從新的歷史起點(diǎn)出發(fā)，做出“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)”的戰(zhàn)略決策，將生態(tài)文明建設(shè)提到了前所未有的高度，劃定生態(tài)保護(hù)紅線、對(duì)領(lǐng)導(dǎo)干部實(shí)行自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)等一系列重大舉措相繼出臺(tái)。建立國(guó)土生態(tài)空間規(guī)劃體系，建立健全森林增長(zhǎng)指標(biāo)考核制度，嚴(yán)守林業(yè)生態(tài)保護(hù)紅線，確保森林資源數(shù)量不斷增加、質(zhì)量不斷提高，已成為新時(shí)期生態(tài)文明建設(shè)的新要求[1]。在此背景下，各級(jí)政府已將森林覆蓋率和森林蓄積量?jī)身?xiàng)約束性指標(biāo)納入年度考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，因此對(duì)森林面積年度監(jiān)測(cè)提出了新的時(shí)代要求。當(dāng)前省級(jí)森林資源年度出的方案主要有年度滾動(dòng)方案、更新預(yù)測(cè)方案、折中方案[2]、基于雙重抽樣遙感大樣地方案[3]、全國(guó)森林資源宏觀監(jiān)測(cè)方案[4]等。全國(guó)森林資源宏觀監(jiān)測(cè)的抽樣設(shè)計(jì)，充分考慮了現(xiàn)行清查體系時(shí)效性差、新技術(shù)應(yīng)用能力弱、固定樣地特殊對(duì)待等方面的問題，從以提升信息服務(wù)能力，加強(qiáng)遙感等新技術(shù)應(yīng)用，增強(qiáng)樣地的抗干擾能力的角度出發(fā)，同時(shí)參照了一些國(guó)外的最新做法，采用基于遙感判讀和大樣地的森林面積年度出數(shù)方法。本文以廣東省2016年、2017年森林資源宏觀監(jiān)測(cè)為例，并結(jié)合廣東省最新清查結(jié)果進(jìn)行比較分析，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)出省級(jí)森林面積數(shù)據(jù)方法進(jìn)行探討，以期為優(yōu)化省級(jí)森林面積年度出數(shù)方案提供科學(xué)依據(jù)。

1 監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)

1.1 抽樣設(shè)計(jì)

大樣地布設(shè)，采用西安80坐標(biāo)系，圓錐等面積投影(中央經(jīng)線E 105°，原點(diǎn)緯線0°，第一緯線N 25°，第二緯線N 47°)。在廣東省范圍內(nèi)，以20 km×20 km網(wǎng)交叉點(diǎn)為中心，設(shè)置1 km×1 km大樣地，共布設(shè)大樣地459個(gè)。

群團(tuán)樣地布設(shè)，在大樣地范圍內(nèi)，以大樣地中心點(diǎn)的坐標(biāo)(X,Y)為基礎(chǔ)，通過中心點(diǎn)坐標(biāo)偏移，均勻布設(shè)9個(gè)正方形的群團(tuán)樣地，群團(tuán)樣地面積為666.67 m2,邊長(zhǎng)為25.82 m(圖1)。各樣地中心點(diǎn)坐標(biāo)偏移量見表1。

圖1 大樣地中群團(tuán)樣地布設(shè)示意圖

1.2 遙感判讀及調(diào)查

遙感判讀嚴(yán)格執(zhí)行《遙感圖象處理與判讀規(guī)范》的要求。地類識(shí)別時(shí)，對(duì)于遙感影像特征明顯，按照判讀標(biāo)志可以直接識(shí)別樣地地類的，判讀人員可依據(jù)判讀標(biāo)志確定地類；對(duì)于遙感影像特征不明顯，而且參閱資源調(diào)查、林地更新以及其它林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理資料可以識(shí)別地類的，判讀人員可參閱相關(guān)資料后確定地類；對(duì)于遙感影像特征不明顯，無資料參閱，或有參閱資料無法識(shí)別地類的，進(jìn)行現(xiàn)地核實(shí)確定。

表1 大樣地中群團(tuán)樣地偏移量m樣地號(hào)X坐標(biāo)偏移量Y坐標(biāo)偏移量1-5005002050035005004-5000500650007-500-50080-5009500-500

1.3 估計(jì)方法

森林面積采用整群抽樣公式計(jì)算：

⑤ 抽樣精度：P=100-E

式中，A為廣東省總面積(km2)，N為總體單元數(shù)(N=A)，n為樣本單元數(shù)(群團(tuán)樣地個(gè)數(shù))，mi為第i個(gè)群團(tuán)樣地設(shè)置的面積為667 m2樣地個(gè)數(shù)(對(duì)不跨省的群團(tuán)樣地，mi=9；對(duì)跨省的群團(tuán)樣地，mi小于9)，yi為第i個(gè)群團(tuán)樣地中地類屬于森林的樣地個(gè)數(shù)，yij為第i個(gè)群團(tuán)樣地中第j個(gè)樣地的地類屬性值(1或0)，ta為可靠性指標(biāo)，統(tǒng)一取ta=1.96。

2 結(jié)果與分析

2.1 森林資源現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果

廣東省森林覆蓋率53.81%，森林面積9 511 800 hm2，抽樣精度為94.24%；喬木林面積8 584 300 hm2，占全省土地總面積的48.56%，占森林面積的90.25%，抽樣精度為93.55%；竹林面積245 300 hm2，占全省土地總面積的1.39%，占森林面積的2.58%；特殊灌木林地面積682 300 hm2，占全省土地總面積的3.86%，占森林面積的7.17%；一般灌木林面積為173 900 hm2，占全省土地總面積的0.98%。具體各地類面積監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2。

表2 各地類監(jiān)測(cè)結(jié)果地類覆蓋率/%方差標(biāo)準(zhǔn)誤差相對(duì)誤差/%抽樣精度/%各地類面積/萬hm2估計(jì)區(qū)間/萬hm2森林53.810.112 40.015 85.7694.24951.18896.37～1 005.99喬木林48.560.114 70.0166.4593.55858.43803.05～913.81竹林1.390.009 50.004 664.8335.1724.538.63～40.43特殊灌木林3.860.012 20.005 226.4373.5768.2350.19～86.26一般灌木林0.980.002 50.002 346.5553.4517.399.30～25.49疏林0.150.000 20.000 792.037.972.680.21～5.14未成林造林地4.390.009 80.004 720.8179.1977.5961.45～93.74苗圃地0.100.000 30.000 8154.84-54.841.78-0.98～4.55跡地1.110.001 80.00235.0264.9819.6212.75～26.49其他土地39.460.121 90.016 58.1891.82697.44640.36～754.53

將宏觀監(jiān)測(cè)結(jié)果與廣東省2017年連清結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，從表3可知，群團(tuán)樣地判讀估計(jì)的森林覆蓋率為53.81%，比2017年廣東省連清結(jié)果高出0.29%，表明宏觀監(jiān)測(cè)結(jié)果與連清結(jié)果差異較小。

表3 2017年主要地類面積估計(jì)結(jié)果及差異數(shù)據(jù)來源森林覆蓋率/%森林面積/萬hm2估計(jì)區(qū)間/萬hm2抽樣精度/%喬木林面積/萬hm2竹林面積/萬hm2特殊灌木林面積/萬hm2一類清查53.52945.98917.51～974.4596.99780.9844.62120.38宏觀監(jiān)測(cè)53.81951.18896.37～1 005.9994.24858.4324.5368.23差異0.295.277.45-20.54-52.15

從對(duì)喬木林、竹林、特殊灌木林估計(jì)的結(jié)果來看，喬木林面積、竹林和特殊灌木林地宏觀監(jiān)測(cè)結(jié)果與連清結(jié)果差異均較大。差異較大原因：一是抽樣體系不同帶來抽樣誤差；二是竹林、灌木林等小面積成數(shù)地類抽樣精度較低。

從監(jiān)測(cè)體系抽樣精度的來看(表3)，宏觀監(jiān)測(cè)的森林面積抽樣精度明顯低于連清森林面積抽樣精度。主要因?yàn)閺V東省地類破碎度高，加之宏觀監(jiān)測(cè)采用的是20 km×20 km布設(shè)459個(gè)大樣地的抽樣體系，而連清體系采用的是6 km×8 km布設(shè)3 685個(gè)667 m2樣地的抽樣體系，導(dǎo)致宏觀監(jiān)測(cè)樣地代表性沒有連清樣本代表性強(qiáng)。

2.2 森林資源動(dòng)態(tài)變化結(jié)果

前后兩期宏觀監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示(表4)，廣東省森林面積穩(wěn)步增加，增加面積12.04萬hm2，森林覆蓋率增長(zhǎng)0.68%，根據(jù)廣東省2012年、2017年森林資源清查結(jié)果，間隔期內(nèi)森林覆蓋率增長(zhǎng)了2.26%，廣東省森林資源宏觀監(jiān)測(cè)森林覆蓋率增長(zhǎng)幅度在正常變動(dòng)范圍內(nèi)；未成林造林地增加了2.23萬hm2，凈增長(zhǎng)率達(dá)到近3%；跡地面積減少了5.35萬hm2，凈增長(zhǎng)率為-24%。這表明廣東省近年來造林效果明顯。

對(duì)于本期宏觀監(jiān)測(cè)地類發(fā)生變化的138個(gè)樣地進(jìn)行分析，主要變化原因有43%的造林更新、14%的森林采伐、36%的自然因素(占)、4%的其他因素、1%的征占用林地、和2%的前期誤判，其他因素主要是種植結(jié)構(gòu)調(diào)整而導(dǎo)致地類發(fā)生。相比較2016年的宏觀監(jiān)測(cè)，2017年由前期誤判導(dǎo)致地類發(fā)生變化的比例下降明顯，從以前年度的26%下降至2%。經(jīng)過連續(xù)2年外業(yè)調(diào)查驗(yàn)證和遙感判讀修正，已經(jīng)基本消除了誤判對(duì)于地類變化的影響。其它各樣地地類變化屬于正常變化。

表4 廣東省主要土地面積宏觀監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)變化地類面積/萬hm22017年2016年前后期之差/萬hm2凈增長(zhǎng)率/%森林951.18939.1412.041.27森林覆蓋率53.1353.810.681.27喬木林858.43852.635.800.68竹林24.5324.080.451.85特殊灌木林68.2362.435.808.88一般灌木林17.3917.84-0.45-2.55未成林造林地77.5975.362.232.92跡地19.6224.97-5.35-24.00

3 結(jié)論與討論

本文基于廣東省2016年、2017年森林資源宏觀監(jiān)測(cè)結(jié)果，與2017年度廣東省森林資源連續(xù)清查結(jié)果比較分析，可以得出以下結(jié)論：

1)宏觀監(jiān)測(cè)結(jié)果與連清調(diào)查結(jié)果基本一致，且宏觀監(jiān)測(cè)森林面積抽樣精度達(dá)到了94.24%。這表明基于高分辨率遙感影像和群團(tuán)抽樣的省級(jí)森林面積出數(shù)方法，能快速產(chǎn)出有精度保證且可靠的森林面積現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，從而達(dá)到了快速監(jiān)測(cè)森林面積、縮短資源數(shù)據(jù)產(chǎn)出周期的目的。

2)從2016年、2017年連續(xù)兩期宏觀監(jiān)測(cè)的結(jié)果來看，森林覆蓋率提高了0.68%，廣東省森林面積動(dòng)態(tài)變化抽樣精度為-2.51%，這表明采用機(jī)械布設(shè)大樣地的方式，無法產(chǎn)出有精度保障且可靠的森林面積動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，也無法保證森林面積變化趨勢(shì)與實(shí)際變化趨勢(shì)一致。因此對(duì)于群團(tuán)樣地判讀方案是否適用于省級(jí)森林資源年度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)需要做進(jìn)一步研究。