韋仲斌
(榆林市榆陽區(qū)林業(yè)和種苗工作站,陜西 榆林 719000)
隨著人類社會的發(fā)展,我們生活的區(qū)域也在不斷擴大,森林資源區(qū)域也在逐漸地減少,這在一定程度上也影響著森林資源的利用。由于人類活動和自然災害的制約,森林資源的數(shù)量和生存環(huán)境也在不斷受到破壞。森林資源的合理管理、森林的開發(fā)利用必須遵循生態(tài)環(huán)境的生長定律,這就要求對森林資源進行定期調查,以獲取準確的調查數(shù)據(jù)。以森林資源現(xiàn)狀為出發(fā)點進行分析歸納,才能有效地開展森林調查,促進森林資源的合理開發(fā)利用,完善森林資源調查勘查體系的建立。
人們常說:森林作為地球的肺,是人類生存的有力保障。因此,森林資源調查是保持森林可持續(xù)發(fā)展的有力措施,從而保證森林資源能夠充分用于國家建設,提高其潛在的社會經(jīng)濟價值。森林資源調查大多采取隨機抽樣的方法對現(xiàn)有樹種進行調查,在分析土壤、森林健康、采伐措施的過程中,具體問題具體分析,尋找解決方法。而隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,科學技術水平有了很大的飛躍,傳統(tǒng)的調查方法已經(jīng)被現(xiàn)代科技所取代。目前衛(wèi)星遙感、地面激光、無人駕駛飛機和電子經(jīng)緯儀在林業(yè)調查中得到了廣泛的應用,但在傳統(tǒng)的森林調查過程中,主要是手工進行,通過攜帶卷尺、指南針等儀器,在森林抽樣檢驗時,再根據(jù)抽樣檢驗報告進行分析,判斷當?shù)厣仲Y源的具體情況[1-3]。
樣地調查法又稱抽樣調查法,其是通過森林資源區(qū)進行抽樣調查,選取代表性的森林資源,通過計算分析得出森林資源開發(fā)的狀況,進而判斷整個森林開發(fā)狀況。開展森林資源調查應注意以下兩個方面:(1)科學合理地選擇樣地。取樣范圍應根據(jù)林區(qū)的實際情況確定,所選樣地的邊長、半徑、面積要符合取樣標準。此樣地可以永久性設置為調查樣地,既可以清楚森林資源的變遷,也可以確定未來森林的發(fā)展狀況。(2)測量樣地的面積。不同的調查類型對應不同的實地調查方法。對于“一類測量”,主要采用羅盤導線進行測量,并在固定的667m2標準區(qū)內分別進行測量。測量前將羅盤置于樣地最中心,然后連接北、南、東、西四個方向對角線的長度確定測量位置,四個方向連接成一個正方形地塊。與其他測量方法相比,該方法測量誤差小,但費時費力。“二類測量”和“伐區(qū)作業(yè)調查”可采用標準地測量法和角規(guī)樣地調查方法。根據(jù)每個木材尺度的直徑選取11.55m×11.55m的正方形標準樣地,對二元立木材積表的計算結果進行校核。角規(guī)樣地調查法選取代表性樣地,用橫截面積系數(shù)為1.0的角規(guī)控制比例尺調查確定材料等級,分類登記,確定樹木的直徑、平均樹高,參考室內木材產(chǎn)量的相關數(shù)據(jù)和計算結果,測量數(shù)據(jù)準確度高,更適合人工林,且操作簡易,方便上手。
森林資源調查中的抽樣技術是根據(jù)統(tǒng)計原理在一定的森林面積或特定的調查范圍內對部分林木的狀況進行檢驗,從結論中確定數(shù)據(jù)后,對整個調查的森林資源狀況進行估計。該技術是森林調查工作中被廣泛使用的技術之一,主要涉及調查環(huán)節(jié)和抽樣方案的制定等,該方法還可以測量森林資源的面積和樹木的實際生長情況,為樹木的實際生長環(huán)境和生長質量提供準確的數(shù)據(jù)[4-6]。
在森林資源調查的早期階段應對調查地區(qū)種植的樹木類型進行抽樣調查,包括林冠平均直徑和樹木平均高度的數(shù)據(jù)。為了有效地完成這項工作,可以采用航拍和航拍定量清查相結合的方法。但為了保證測量的準確性,必須采用特定數(shù)量的采樣點進行檢驗,只有森林測量的準確率達到90%以上才能應用。
此外,衛(wèi)星照片也可用于估算測量,但只有當空間分辨率達到3m時,衛(wèi)星照片才可用于測量。衛(wèi)星圖片在估算工作中的應用要參照被調查地區(qū)森林的實際情況,在通過衛(wèi)星遙感技術進行測量建立解譯標志,對森林資源的數(shù)據(jù)和信息進行詳細登記,并根據(jù)影響森林的具體問題進行解析,然后由工作人員反復核實,根據(jù)森林資源相關信息進行實證考察。
地基激光雷達技術是林冠測量技術,它可以通過高分辨率精準獲取測量地區(qū)的各項數(shù)據(jù),再根據(jù)相關大數(shù)據(jù)信息來了解所調查森林資源的開發(fā)狀況。這種技術既可以減少人力,又可以節(jié)省時間,并且數(shù)據(jù)的準確度較高。這種方法的優(yōu)點在于地面激光雷達技術能夠提取單株樹木的參數(shù)和林分參數(shù)等數(shù)據(jù),具有極高的準確度,但并不可以直接得到木材質量、樹齡等非結構參數(shù)數(shù)據(jù)。利用地質激光雷達技術在精確獲取該區(qū)域的三維點云數(shù)據(jù)的同時也對調查區(qū)域的冠層結構的合理進行了精確的解析[7-9]。
林分結構研究是森林資源動態(tài)調查的重要組成部分,可以有效地應用于地基激光雷達森林資源調查技術過程中。既可以有效避免了傳統(tǒng)調查中林冠測量分析的誤差,同時也可以提升冠層結構分析的準確度。然而在森林資源調查過程中,地基激光雷達技術對地形和森林礦物因子及其敏感直接影響到了所獲得的參數(shù)的準確性。相關數(shù)據(jù)表明通過森林資源調查中多站拼接所得到數(shù)據(jù)是高于單站拼接所得到的數(shù)據(jù),所以地形和資源分布對單站拼接的影響力相當大。因此多站拼接在實際應用中也越來越普遍,因為它將對森林資源進行更全面的整合分析。一些研究還表明地基激光雷達技術的單站檢測率隨著樹木密度的增加而降低,而多站掃描拼接調查的檢測率則為62%~100%[10]。
遙感技術是一種綜合勘探技術。在森林資源調查工作中利用遙感技術可以有效地獲取環(huán)境信息,取得良好的調查效果。遙感技術可分為空間遙感、地面遙感和航空遙感這三種。遙感技術在我國航測過程中得到了廣泛的應用。與其他測量技術相比,遙感技術具有精度高、成本低等優(yōu)點。南方集體林區(qū)采伐面積小,調查條件差,遙感技術在采伐面積調查中應用較少。
無人機航空測量技術是指現(xiàn)代無人機技術,它是發(fā)展森林樣地調查中所得到的數(shù)字地面模型和數(shù)字正射影像,獲取樹冠、樹高、面積、密度等實際數(shù)據(jù)所必需的技術。無人機調查有著穿透森林深處反復調查的能力,調查結果表明無人機調查的密度廣,植被覆蓋面區(qū)域大,也不會破壞森林資源,調查方法與結果準確度明顯高于傳統(tǒng)的森林資源調查的方法[11-12]。
綜上所述,森林資源調查工作的重要性不言而喻,隨著現(xiàn)代化信息技術的不斷發(fā)展,為了更好的滿足林業(yè)調查的需求,促進森林資源的良性發(fā)展,必須要充分認識森林資源調查的重要性。相關人員要跟根據(jù)實際情況利用科學合理的調查技術和方法進行調查,然后結合我國森林資源的區(qū)域條件,加強森林資源調查工作的力度與成效,為森林資源的開發(fā)利用提供可靠依據(jù),促進森林資源的可持續(xù)發(fā)展。