丁 婷 陳 超

(江蘇省基礎(chǔ)地理信息中心, 江蘇 南京 210013)

0 引言

森林資源包括森林、林木、林地以及依托森林、林木、林地生存的野生動(dòng)物、植物和微生物。森林資源調(diào)查是以森林為研究?jī)?nèi)容包括林分的數(shù)量(蓄積、生物量、碳儲(chǔ)量)、質(zhì)量(材種出材量)、生長(zhǎng)量以及林分生長(zhǎng)和收獲預(yù)估等內(nèi)容。

森林資源調(diào)查工作由來(lái)已久,最開始的主要手段是以多年林業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)為主導(dǎo)的目測(cè)法調(diào)查,該方法為當(dāng)時(shí)的管理部門提供了決策依據(jù),但是該方法受主觀意識(shí)影響較大。到了19世紀(jì),以每木調(diào)查法為主的調(diào)查方法成為主流。到了20世紀(jì)20年代,芬蘭、瑞典等林業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,率先進(jìn)行了國(guó)家尺度上的森林資源調(diào)查,標(biāo)志著森林資源調(diào)查體系的初步形成。

我國(guó)系統(tǒng)性的森林資源調(diào)查起步于20世紀(jì)50年代,由原林墾部組織開展森林資源清查工作,但是這次清查工作的覆蓋面不全、精度不高。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,直到20世紀(jì)80年代,我國(guó)建立了森林調(diào)查的三級(jí)體系,森林資源調(diào)查體系才基本定型。21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)積極號(hào)召將先進(jìn)技術(shù)，尤其是將3S技術(shù)引入森林資源調(diào)查中。到2003年底,我國(guó)完成了第六次全國(guó)森林資源連續(xù)清查工作,隨后又開展了第七次、第八次、第九次森林資源清查工作,為生態(tài)文明和林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支撐,滿足國(guó)家決策管理和公眾關(guān)注需求。

一直以來(lái),森林資源作為重要的自然資源,是林業(yè)與國(guó)土部門重要的統(tǒng)計(jì)要素,但由于林業(yè)部門與國(guó)土部門采用了不同的分類與采集標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致二者統(tǒng)計(jì)得到的林地?cái)?shù)據(jù)并不一致。機(jī)構(gòu)改革后,由自然資源部圍繞土地、礦產(chǎn)、森林、草原、水、濕地、海域海島7類資源,系統(tǒng)重構(gòu)自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作。

2020年1月,自然資源部發(fā)布了《自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建總體方案》(自然資發(fā)〔2020〕15號(hào)),明確以第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查為基礎(chǔ),集成現(xiàn)有的森林、濕地、水資源等成果,形成自然資源管理的“一張底圖”。如何以三調(diào)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),協(xié)調(diào)不同部門的分類標(biāo)準(zhǔn),滿足森林資源專項(xiàng)調(diào)查監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性需求,成了需要解決的首要問(wèn)題。目前各地已經(jīng)有了一定探索和成果[1-6],本文就這些問(wèn)題開展進(jìn)一步探討,為江蘇省的森林資源調(diào)查工作提供一些思路。

1 林地分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析

長(zhǎng)久以來(lái),林業(yè)部門按照《林地分類》(LY/T1812—2009),將林地分為有林地、灌木林地、疏林地、未成林造林地等8類,國(guó)土三調(diào)按照《第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查工作分類》(TD/T 1055—2019),將林地分為喬木林地、竹林、灌木林地和其他林地。林業(yè)上的林地分類與國(guó)土調(diào)查工作分類中的林地類,以及兩者間的對(duì)照關(guān)系見表1;國(guó)土調(diào)查工作分類中與林地相關(guān)、被歸為其他類的地類,及其與林業(yè)部門地類的對(duì)照關(guān)系見表2。

表1 林地分類體系對(duì)照表

表2 國(guó)土調(diào)查林地相關(guān)地類及與林業(yè)分類對(duì)照表

1.1 林業(yè)與三調(diào)標(biāo)準(zhǔn)主要差異

通過(guò)對(duì)表格對(duì)比分析,可得出兩者分類標(biāo)準(zhǔn)的差別主要在于：

(1)三調(diào)強(qiáng)調(diào)“地類用途”,商服用地、科教文衛(wèi)用地、特殊用地、公路用地等地類圖斑,均已包含內(nèi)部的林木,這些林木不單獨(dú)表示。而林業(yè)上按照“所見即所得”的原則劃分林地小班,即只要林地達(dá)到片狀林或帶狀林上圖標(biāo)準(zhǔn),即表示出來(lái)。

(2)林地分類系統(tǒng)與國(guó)土調(diào)查工作分類相比,多了宜林地這個(gè)分類。宜林地指規(guī)劃為林地的荒山、荒(海)灘、荒溝、荒地,國(guó)土調(diào)查工作分類中,宜林地被分類為鹽堿地、沙地、裸土地等相應(yīng)地類。

(3)林業(yè)部門中的輔助生產(chǎn)林地,在國(guó)土調(diào)查工作分類中被歸類為建設(shè)用地相關(guān)地類。

(4)在國(guó)土調(diào)查工作分類中,疏林地、未成林地、苗圃地、無(wú)立木林地統(tǒng)一為其他林地,未細(xì)分為不同地類。

(5)國(guó)土調(diào)查工作分類中的部分種植園地、濕地等地類符合林業(yè)上的林地標(biāo)準(zhǔn)。

(6)灌木林的定義不同,林業(yè)部門定義的灌木林覆蓋度≥30%,國(guó)土部門定義的灌木林覆蓋度≥40%。

(7)林業(yè)部門地類劃分的最小面積為667 m2,國(guó)土調(diào)查林地類圖斑最小上圖面積是400 m2。

可見,林業(yè)與國(guó)土調(diào)查在林地分類上最大的差異是標(biāo)準(zhǔn)的不一致。因此,在自然資源調(diào)查專項(xiàng)監(jiān)測(cè)工作中首要任務(wù)是統(tǒng)一林業(yè)地類劃分標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 林業(yè)與三調(diào)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

在整合、統(tǒng)一國(guó)土調(diào)查工作分類與林業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)時(shí),各省份做法并不一致。寧夏回族自治區(qū)[7]在空間規(guī)劃改革試點(diǎn)工作中,制定了《寧夏回族自治區(qū)空間規(guī)劃用地分類標(biāo)準(zhǔn)》,林地是一級(jí)類,二級(jí)類包括林地、灌木林地、其他林地、宜林地這4類。山東省[8-9]在開展森林資源管理“一張圖”更新工作中,明確以國(guó)土三調(diào)為基礎(chǔ)開展全面融合,試點(diǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了宜林地是林業(yè)行業(yè)中的一個(gè)一級(jí)地類,建議在建立自然資源統(tǒng)一調(diào)查分類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)取消該地類。海南省[10]在進(jìn)行第二次森林資源調(diào)查時(shí),為了能夠與國(guó)土三調(diào)銜接與融合,采用國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),細(xì)分林地小班,同時(shí)明確了林地小班最小面積與灌木林地選取標(biāo)準(zhǔn)。

江蘇省目前已頒布自然資源調(diào)查分類試行標(biāo)準(zhǔn)(表3),該標(biāo)準(zhǔn)從覆蓋和資源兩個(gè)角度分別開展制定。從空間覆蓋角度來(lái)說(shuō),分類標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)土調(diào)查工作分類體系、定義基本保持一致,保證了國(guó)土三調(diào)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性與延續(xù)性;從森林資源角度來(lái)說(shuō),定義、內(nèi)涵與林業(yè)部門標(biāo)準(zhǔn)更一致,分類更為詳細(xì),便于林業(yè)部門的專業(yè)管理。

表3 林地相關(guān)分類標(biāo)準(zhǔn)

2 森林資源專項(xiàng)調(diào)查初探

2.1 傳統(tǒng)林業(yè)調(diào)查

森林資源調(diào)查分為森林資源連續(xù)清查(一類調(diào)查)、森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查(二類調(diào)查)和作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查(三類調(diào)查)。

森林資源連續(xù)清查以設(shè)置固定樣地進(jìn)行定期復(fù)查,2020年全國(guó)森林資源調(diào)查繼承了國(guó)家森林資源連續(xù)清查的抽樣框架,將全部樣地等分為5組,每年完成一組,采取聯(lián)合估計(jì)的方法,實(shí)現(xiàn)每年滾動(dòng)出數(shù)。森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查是以森林經(jīng)營(yíng)單位或縣級(jí)行政區(qū)域?yàn)檎{(diào)查單位、以實(shí)地調(diào)查為主、以小班為單位而進(jìn)行的森林資源調(diào)查。作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查是林業(yè)基層單位為滿足各類需要而進(jìn)行的調(diào)查,可采用全林實(shí)測(cè)或標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查方法。

2.2 路線探索

在省級(jí)層面進(jìn)行森林資源調(diào)查時(shí),應(yīng)該按照二類調(diào)查的技術(shù)要求,逐小班調(diào)查,同時(shí)需要注意國(guó)土三調(diào)數(shù)據(jù)與林業(yè)數(shù)據(jù)的融合處理,打造自然資源“一張底圖”。

總體路線為：首先以三調(diào)地類圖斑和二類調(diào)查小班數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),融合形成基礎(chǔ)工作底圖,原三調(diào)地類圖斑可分割,但不合并不修邊,保留三調(diào)地類圖斑與林地小班的必要屬性字段,得到圖形與屬性的融合數(shù)據(jù);以遙感影像為底圖,形成自然資源“一張圖”的年度更新現(xiàn)狀數(shù)據(jù),以內(nèi)外業(yè)結(jié)合的方式獲取小班調(diào)查因子,最終匯總形成各類成果。實(shí)驗(yàn)區(qū)域面積131.9 km2,工作底圖見圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)區(qū)域工作底圖

其中,注意事項(xiàng)與關(guān)鍵技術(shù)如下：

(1)對(duì)于地類(即土地利用類型)的認(rèn)定。地類依據(jù)三調(diào)結(jié)果或年度變更結(jié)果確定,原林業(yè)中的地類,暫時(shí)參考《森林資源連續(xù)清查技術(shù)規(guī)程2020》,稱作“森林覆被類型”(可依據(jù)后續(xù)出臺(tái)的規(guī)定名稱修改)。

(2)林業(yè)數(shù)據(jù)與三調(diào)圖斑的融合處理。圖斑界線以國(guó)土三調(diào)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn),允許在國(guó)土三調(diào)圖斑內(nèi)部進(jìn)行細(xì)分,不允許細(xì)分后的圖斑跨越原國(guó)土三調(diào)圖斑界線,得到“一張底圖”的本底數(shù)據(jù)。

(3)小班劃分與基本屬性確定。數(shù)據(jù)融合處理后,根據(jù)符合現(xiàn)勢(shì)性要求的遙感影像,通過(guò)變化檢測(cè)、人工判讀等方式,獲取林業(yè)小班的森林覆被類型及基本屬性。但是需要注意的是,不得修改地類屬性,只得將產(chǎn)生變化的林業(yè)小班做出標(biāo)記,作為土地變更調(diào)查的參考。

(4)小班調(diào)查因子的獲取。保留原二類調(diào)查中的小班調(diào)查因子,根據(jù)融合后圖斑,重新計(jì)算得出。

(5)新增林地小班屬性獲取。新增林地小班做專屬標(biāo)記,留待后期通過(guò)實(shí)地測(cè)量、激光雷達(dá)等技術(shù)獲得樹高、胸徑、蓄積量、株數(shù)等測(cè)樹因子,實(shí)現(xiàn)快速出數(shù)。

2.3 對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題的解決方案

各相關(guān)部門應(yīng)盡快厘清具體責(zé)任分工,各司其職,統(tǒng)一思路,避免重復(fù)工作。此外,對(duì)現(xiàn)有工作中的問(wèn)題,本文提出如下解決方案：

(1)各類調(diào)查工作應(yīng)統(tǒng)一至同一標(biāo)準(zhǔn)下,同時(shí)開展數(shù)據(jù)融合工作,盡快形成“一張底圖”。

(2)為了實(shí)現(xiàn)年度出數(shù)與三維管理,可開展LiDRA等技術(shù)在林業(yè)調(diào)查中的應(yīng)用研究。

其中,關(guān)鍵技術(shù)在于結(jié)合國(guó)土三調(diào)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、森林資源管理一張圖、多光譜遙感影像等多源數(shù)據(jù),通過(guò)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合分類處理、綜合變量批量提取、多元逐步回歸建模、空間分析等技術(shù)手段,反演得出各類小班調(diào)查因子,實(shí)現(xiàn)快速出數(shù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

從國(guó)家層面雖然已經(jīng)出臺(tái)了總體方案,但是實(shí)施方案、技術(shù)規(guī)定、分類標(biāo)準(zhǔn)等正在研究制定中,暫未出臺(tái),本文從總體技術(shù)路線角度進(jìn)行了探討,通過(guò)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了林業(yè)數(shù)據(jù)與三調(diào)圖斑的融合處理與屬性更新,但是處理過(guò)程中并未考慮如何與國(guó)土變更調(diào)查進(jìn)行銜接,后續(xù)應(yīng)從數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、工作機(jī)制等方面統(tǒng)籌考慮,實(shí)現(xiàn)“一查多用”。

各省份可依據(jù)地方實(shí)際情況,進(jìn)行技術(shù)、路線上的探索與革新,為其他地區(qū)提供可復(fù)制、可操作的樣例。