劉 璐
(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測院,遼寧沈陽110122)
林地變更調(diào)查是實施《全國林地保護利用規(guī)劃綱要(2010—2020年)》的重要任務(wù),經(jīng)國務(wù)院審議通過。 林地變更調(diào)查的開展可以更好地適應(yīng)和滿足林地保護管理需要, 為完善森林資源監(jiān)測體系、加強使用林地審核審批管理和執(zhí)法監(jiān)督、劃定生產(chǎn)生活生態(tài)空間開發(fā)管界限制、落實林地用途管制一張藍圖和實現(xiàn)多規(guī)合一奠定基礎(chǔ)。 2013年6月,國家林業(yè)局在遼寧省選取本溪滿族自治縣(以下簡稱本溪縣)作為試點縣,經(jīng)過兩年的試點工作,本溪縣形成了一套適合遼寧省縣區(qū)特點的變更方法,2016年在全省林地變更工作中全面使用。
2008年,遼寧省李曉玲等應(yīng)用分布式地理數(shù)據(jù)庫等GIS 技術(shù)實現(xiàn)省級森林資源數(shù)據(jù)庫的同步更新[2],應(yīng)用該系統(tǒng),遼寧省各縣區(qū)完成了2006年到2011年二調(diào)森林資源檔案數(shù)據(jù)按年度的屬性和空間數(shù)據(jù)的同步更新。 但是,由于全國編制“林地一張圖”[3]、遼寧省編制青山保護規(guī)劃“一張圖”[4]、遼寧省生態(tài)公益林確認[5]等工作的開展,造成了全省生成多套空間與非空間異構(gòu)數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的資源數(shù)據(jù)更新方法已經(jīng)無法滿足省級及國家資源數(shù)據(jù)成果的多樣化需求。 因此通過數(shù)據(jù)整合集多套異構(gòu)森林資源數(shù)據(jù)有效信息于一體,形成一套完整科學可利用的森林資源標準數(shù)據(jù)作為林地變更工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),是進行林地變更試點的首要步驟。
林地變更內(nèi)容包含林地范圍(新增林地、減少林地)、林地地類(新增森林、減少森林、其他地類之間的變化)、管理屬性(林地權(quán)屬、森林類別、林種、工程類別等)的變化[6]。 此次林地變更試點要求結(jié)合最新森林資源清查數(shù)據(jù)、土地利用總體規(guī)劃和第二次全國土地調(diào)查成果等成果, 明確林地與耕地、草地等的界限,調(diào)整不準確的圖形邊界。 對于林地數(shù)據(jù)與國土數(shù)據(jù)重疊交叉圖斑,要填寫國土地類(賦值國土地類代碼)并標注說明,因此,做好林地和國土銜接是本次林地變更試點的重點內(nèi)容。
根據(jù)變更內(nèi)容分析,林地的變化分為林地內(nèi)部轉(zhuǎn)移和林地非林地間的轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出[7],引起變化的原因眾多,涉及的各項業(yè)務(wù)和部門聯(lián)系緊密,在變更的過程中,需要各部門協(xié)同工作,具體原因與部門之間的關(guān)系如表1 (涉及業(yè)務(wù)部門及名稱以本溪縣為例)。
收集變更調(diào)查期間所有林業(yè)經(jīng)營資料,并將森林資源各類成果擴充至林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中(數(shù)據(jù)整合),以更新年度兩期遙感影像(前期與本期)為底圖進行遙感判讀并區(qū)劃出變化地塊,與國土數(shù)據(jù)做銜接,核實需要現(xiàn)地調(diào)查的小班,最后生成本期林地變更調(diào)查成果,從而更新全國林地“一張圖”數(shù)據(jù)庫,具體流程如圖1。
3.1.1 收集林業(yè)經(jīng)營管理資料
主要收集2012年初到2015年12月31日期間本溪縣各類林業(yè)經(jīng)營管理資料。 資料收集需要表1 中林業(yè)各部門之間協(xié)同合作,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
3.1.2 林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
圖1 林地變更試點工作流程
為了解決遼寧省目前存在的多套異構(gòu)數(shù)據(jù)問題,需要準備本溪縣林地“一張圖”數(shù)據(jù)、生態(tài)公益林確認數(shù)據(jù)、青山保護規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)、二類調(diào)查森林資源檔案數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)整合形成一套完整有效的林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和變更。 此外,還需準備國家下發(fā)的國土數(shù)據(jù)資料用于進行林地與國土的銜接。
3.1.3 遙感影像資料
影像資料貫穿于數(shù)據(jù)變更的整個過程,林地變更需要的遙感影像有:前期航空影像,即2011年林地落界時使用的航拍影像 (時相大部分為08年),坐標為西安80 坐標系;本期遙感影像,由國家林業(yè)局提供;國土區(qū)劃參照影像,即在國土小班進行區(qū)劃時參照的影像,主要起到輔助參考作用。 其中,前期航空影像和本期遙感影像用于制作遙感判讀圖層,遙感判讀直接體現(xiàn)兩期影像的變化,是進行林地變更和核查的非常重要的輔助資料。
3.2.1 林業(yè)經(jīng)營管理資料矢量化
林業(yè)經(jīng)營類型分為植樹造林、森林采伐、林業(yè)工程、占用征收、林業(yè)案件、森林災害、權(quán)屬變更、森林類別、規(guī)劃調(diào)整等,將管理資料按照各類型歸類并矢量化。 遼寧省林業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)的坐標系統(tǒng)是北京54 坐標系,為滿足國家變更數(shù)據(jù)要求,需將矢量化后的經(jīng)營數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成西安80 坐標系。
3.2.2 林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合
為了實現(xiàn)將生態(tài)公益林確認數(shù)據(jù)、青山保護規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)、二類調(diào)查資源檔案數(shù)據(jù)整合到林地“一張圖”數(shù)據(jù)中,需把握以下幾個原則[8]:1.圖形應(yīng)完全保留原始的林地“一張圖”圖形。 2.應(yīng)重新標準化屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并重新定制數(shù)據(jù)字典。3.在整合過程中,應(yīng)確保林地保護等級、事權(quán)等級等不能改變,當土地權(quán)屬、地類、林種、森林類別、工程類別發(fā)生變化時需要填寫變化原因和時間并進行相應(yīng)的備注。 整合方法如圖2。
圖2 林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合方法
3.2.3 遙感判讀
遙感判讀是指在林地范圍內(nèi)區(qū)劃出兩期影像發(fā)生變化的地塊,并標注判讀地類:有林地、灌木林地、無立木林地、其他林地或非林地,分為建標和判讀兩部分。 這一過程可在國家林業(yè)局下發(fā)的全國林地更新軟件(遼寧定制版)中完成。
3.2.4 國土待確認矢量圖層
林地與國土銜接只需要完成地類的銜接,而且只對地類不同的地塊進行人工確認和標記。 因此國土需要進行初步處理,思路如下:屬性上可以只保留“地類”一個字段;圖形上相鄰地塊如果地類相同可以合并成一個大班,然后通過與林地“一張圖”數(shù)據(jù)的空間分析從中剔除掉地類一致的地塊。 具體流程如圖3:
圖3 國土待確認矢量圖層生成過程
圖斑更新就是根據(jù)各類林業(yè)經(jīng)營管理圖層、遙感判讀圖層、國土待確認圖層對林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行更新。 更新包含兩個方面的內(nèi)容:圖形更新和屬性更新。
圖形更新主要針對的是小班面和林帶數(shù)據(jù)(即面和線兩種數(shù)據(jù)類型)。 常用的面圖形更新方式是分割、合并、邊界修改,常用的線圖形更新方式是新建、分割。 運用林地變更軟件來實現(xiàn)。
屬性更新是指對小班因子的更新,伴隨在圖形更新之后,保證每個區(qū)劃完的圖斑都能將相應(yīng)的屬性因子更新到現(xiàn)狀。 由于在數(shù)據(jù)整合的過程中將森林資源數(shù)據(jù)庫因子擴充了進來,因此屬性更新的內(nèi)容多且復雜,必須充分利用好各類林業(yè)經(jīng)營管理圖層、遙感判讀圖層、國土待確認圖層的屬性信息,參考圖層中無法確定的因子就要詢問當?shù)亓謽I(yè)站調(diào)查員或者進行補充調(diào)查。 豐富屬性結(jié)構(gòu)是試點過程中對全國林地更新軟件(遼寧定制版)的進行測試和意見反饋的關(guān)鍵內(nèi)容。
傳統(tǒng)的補充調(diào)查方法需要采用紙質(zhì)填表或者掌上電腦PDA 的方式,采用平板端軟件更適合進行縣級林地變更調(diào)查。 平板端軟件調(diào)查的優(yōu)點是屏幕大、操作靈活,并且擁有更多的儲容量來承載更多數(shù)據(jù),硬件配置高能夠進行更加復雜的運算,硬盤抗震性能更強,更適合野外攜帶和操作(如圖4)。
圖4 平板電腦端軟件
需要補充調(diào)查的情況有:(1) 林業(yè)經(jīng)營管理資料體現(xiàn)的變化與遙感判讀變化方向不一致的地塊;(2)遙感影像沒有反映變化的地塊;(3)遙感影像沒有覆蓋的地塊;(4) 非林地中參與覆蓋率計算的小班的基本林分因子需要進行補充調(diào)查;(5) 國土銜接待確認圖層中的地塊;(6)地類沒變變化但基本林分因子發(fā)生變化的小班,未成林進階小班、自然增長量無法確定的小班、前期因子填寫錯誤的小班等。
數(shù)據(jù)質(zhì)檢是對最后成果的質(zhì)量控制,包括圖形檢查和屬性檢查。
圖形檢查包含相交、細碎、超邊界及多部件檢查。 其中細碎檢查確實為實際生產(chǎn)經(jīng)營中的作業(yè)圖斑,并不是變更過程中產(chǎn)生的細碎塊。
屬性檢查包括關(guān)鍵字檢查: 關(guān)鍵字不能重復、字典域檢查、邏輯關(guān)系檢查、必填項檢查、必填項未填等。 由于數(shù)據(jù)整合是對原有的林地“一張圖”數(shù)據(jù)庫進行了屬性擴展, 因此總結(jié)本溪縣數(shù)據(jù)特點,不斷修正數(shù)據(jù)字典和邏輯關(guān)系定義以完善全國林地更新軟件(遼寧定制版)是試點中的重要內(nèi)容。
將前期林地數(shù)據(jù)庫與本地林地數(shù)據(jù)庫進行疊加分析,生成林地變化數(shù)據(jù)庫。 林地變更試點成果統(tǒng)計表有5 個:(1) 各類林地面積變更統(tǒng)計表;(2)公益林地面積變更統(tǒng)計表;(3) 商品林地面積變更統(tǒng)計表;(4)各類林地動態(tài)轉(zhuǎn)移統(tǒng)計表;(5)林地變化原因分析統(tǒng)計表。
2015年, 國家林業(yè)局辦公室下發(fā) 《關(guān)于做好2016年全國林地變更調(diào)查工作的通知》, 遼寧省成為最后一批開展林地變更調(diào)查的省份, 由于林地“一張圖”數(shù)據(jù)是在2012年林地保護利用規(guī)劃時產(chǎn)生,4年的時間跨度成為全省進行林地變更的難點,因此理清已有數(shù)據(jù)關(guān)系(例如數(shù)據(jù)整合、國土銜接)及變更年限期間各類林業(yè)經(jīng)營管理資料,做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理是保證4年期間的所有林地變化都能體現(xiàn)在最終成果的關(guān)鍵,也是本溪縣試點著重解決的問題。
由于數(shù)據(jù)整合后的林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對原有的林地“一張圖”數(shù)據(jù)庫進行了屬性擴展,因此“全國林地變更試點軟件”已經(jīng)無法滿足本縣的更新需求。 在試點過程中,總結(jié)本溪縣自身特點,不斷修正數(shù)據(jù)字典和邏輯關(guān)系定義、增加特殊功能,逐漸形成了適合于遼寧省縣級實際工作需求的定制化林地變更軟件,豐富和完善了我省區(qū)別于其他省份的林地變更工作內(nèi)容。
采用平板電腦進行外業(yè)補充調(diào)查,及時修正小班圖形和屬性因子,減少了野外調(diào)查和數(shù)據(jù)回填的工作量,提高了實地調(diào)查的效率和現(xiàn)地核實的準確性。