森林資源大樣地雙重抽樣監(jiān)測研究

陳振雄，賀東北，甘世書，劉凱昌，胡 覺

(1．國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，長沙 410014； 2.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，廣州 510520)

森林資源大樣地雙重抽樣監(jiān)測研究

陳振雄1，賀東北1，甘世書1，劉凱昌2，胡 覺1

(1．國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，長沙 410014； 2.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，廣州 510520)

基于大樣地雙重抽樣調(diào)查方法，通過監(jiān)測不同大小和空間位置的遙感和地面樣地，同時采用雙重回歸估計方法，分別得出廣東省的森林資源結(jié)果，比較其差異，并分析了不同樣地大小時各地類變動系數(shù)的變化情況，并就遙感正判率對抽樣效率的影響等進(jìn)行了研究。結(jié)果表明： ①采用2km×2km遙感樣地和500m×500m地面樣地雙重回歸得到的林地、森林、有林地、喬木林地等的面積，其結(jié)果可靠，抽樣精度達(dá)95%以上； ②500m×500m遙感樣地判讀得到林地、森林、有林地、喬木林地的面積，正判率均在80%以上，與地面調(diào)查得到的面積成數(shù)相關(guān)緊密，R2均在0.5以上。③1.5km×1.5km遙感樣地和500m×500 m地面樣地雙重抽樣組合方案，應(yīng)為廣東省森林資源監(jiān)測的優(yōu)選方案； ④對于林地、森林、有林地、喬木林，樣地面積大于1km×1km時，其變動系數(shù)基本趨于穩(wěn)定，因此遙感樣地應(yīng)設(shè)置1km×1km以上。

森林資源；大樣地；雙重抽樣；一類清查；廣東省

森林資源監(jiān)測是林業(yè)重要的基礎(chǔ)性工作和公益性事業(yè)，是國情國力調(diào)查的重要組成部分[1]。目前，我國森林資源監(jiān)測主要以森林資源連續(xù)清查( 簡稱一類清查)為主，采用系統(tǒng)抽樣方法布設(shè)固定樣地，每5年進(jìn)行一次調(diào)查。一類清查經(jīng)過三十多年的運行，日趨完善，得到了聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)等國際組織的高度認(rèn)可與評價，在國際上居領(lǐng)先地位[1-3]。但是，一類調(diào)查存在時效性不強(qiáng)、新技術(shù)利用不高等諸多問題，需要進(jìn)一步優(yōu)化完善。一類清查樣地面積一般為666.7m2，面積較小，受遙感數(shù)據(jù)與地面配準(zhǔn)精度影響較大，造成遙感數(shù)據(jù)在一類清查中應(yīng)用效率不高，遙感技術(shù)僅局限于產(chǎn)出森林資源分布圖等森林資源宏觀分布信息?？v觀美國、德國、加拿大、瑞士等世界林業(yè)發(fā)達(dá)國家的森林資源清查，采用分層、雙重分層、三階抽樣等抽樣方法，設(shè)置大尺度樣地，利用遙感影像、航片等獲取輔助信息等進(jìn)行分層，有效利用了遙感數(shù)據(jù)，提高了工作效率。

本研究借鑒國外森林資源清查中的相片樣地或景觀樣地設(shè)計，以及FAO開展全球森林資源評估的大樣地設(shè)計，開展大樣地雙重抽樣調(diào)查試點。以廣東省為例，總體布設(shè)大樣地，利用當(dāng)前林業(yè)調(diào)查主要遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)源，結(jié)合森林經(jīng)營檔案和其它專項調(diào)查成果等進(jìn)行區(qū)劃判讀，并配合一定數(shù)量的地面實測，通過回歸方法修正判讀誤差，滿足一定精度要求下的森林資源監(jiān)測出數(shù)，以期為拓展森林資源監(jiān)測思路、創(chuàng)新監(jiān)測方法、改進(jìn)監(jiān)測技術(shù)手段，優(yōu)化完善現(xiàn)有監(jiān)測體系等提供參考。

1 研究區(qū)概況

廣東省地處中國大陸最南部，位于20°13′—25°31′N和109°39′—117°19′E之間，全省陸地總面積17.69萬km2。根據(jù)2012年森林資源連續(xù)清查統(tǒng)計結(jié)果，全省森林覆蓋率為51.26%，林地面積占國土面積的60.90%，活立木總蓄積3.78億m3。

自1978年開始，廣東省建立了森林資源清查體系，全省按6km×8km布設(shè)666.7m2方形固定樣地3685個，并先后于1983年、1988年、1992年、1997年、2002年、2007年和2012年進(jìn)行了七次復(fù)查。自1993年開展森林資源二類調(diào)查以來，全省建立了約130萬個地籍小班數(shù)據(jù)庫。并以此為基礎(chǔ)，應(yīng)用“3S”技術(shù)建立變化小班(如采伐、征占用林地、造林)臺帳數(shù)據(jù)庫和利用模型技術(shù)對自然變化的小班進(jìn)行檔案更新，每年形成新的地籍小班檔案數(shù)據(jù)庫，產(chǎn)出全省年度森林資源狀況與變化數(shù)據(jù)。

2 研究方法

2.1 大樣地雙重抽樣調(diào)查

大樣地是指面積達(dá)到數(shù)平方千米以上的樣地，它既是抽樣調(diào)查樣本，又含有區(qū)劃調(diào)查內(nèi)容，是介于森林資源一類樣地調(diào)查和二類小班調(diào)查之間的中間形式[4]。大樣地雙重抽樣調(diào)查[5]，是指采用系統(tǒng)抽樣方法，等間距設(shè)置一定數(shù)量的遙感樣地和地面樣地，以遙感樣地為一重樣本，地面樣地為二重樣本，采用雙重回歸估計或比估計方法產(chǎn)出森林資源主要數(shù)據(jù)的調(diào)查方法。其中，遙感樣地調(diào)查充分利用最新高分辨率遙感影像、航片等，結(jié)合林地保護(hù)利用規(guī)劃、最新森林資源二類調(diào)查、森林資源一類清查和各項專業(yè)調(diào)查等資料進(jìn)行區(qū)劃判讀；地面樣地調(diào)查以遙感判讀樣地為基礎(chǔ)，在遙感樣地范圍內(nèi)系統(tǒng)抽取部分范圍到現(xiàn)地進(jìn)行實地區(qū)劃調(diào)查。

2.2 雙重回歸估計

雙重回歸估計，就是在總體中抽取一個大樣本n′來估計輔助變量的總體平均值，再從總體中抽取一個較小樣本n，對n個單元調(diào)查主要因子與輔助因子，并建立主要因子與輔助因子之間的線性關(guān)系，然后對總體主要因子的平均數(shù)作出估計。n′大，成本低，易測，n小,成本高，測定困難。在主要因子與輔助因子線性關(guān)系緊密的情況下，可以提高估計精度，或者在相同精度要求的條件下，可減少工作量。

以大樣地雙重回歸方法估計某地類面積成數(shù)為例，假設(shè)第一重樣本(遙感樣地)單元數(shù)為n′，第二重樣本(地面樣地)單元數(shù)為n。第一重樣本單元只觀測某地類遙感判讀面積成數(shù)x；第二重樣本同時觀測遙感判讀面積成數(shù)x和實地調(diào)查面積成數(shù)y成對值，則該地類面積成數(shù)總體平均估計值可按下式計算：

(1)

總體方差近似等于[6]：

(2)

在實際應(yīng)用中，總體N相當(dāng)大，并用樣本指標(biāo)代替總體指標(biāo)，故(2)式改變?yōu)椋?/p>

(3)

(4)

3 廣東省大樣地雙重抽樣設(shè)計

3.1 確定樣地數(shù)量

如果考慮一重樣本每個單元調(diào)查成本Cn和第二重樣本每個單元調(diào)查成本Cm，則欲使兩重樣本調(diào)查的總成本最小，則雙重回歸估計第二重樣本單元數(shù)(n)和第一重樣本單元數(shù)(n′)分別按以下公式計算[6]：

(5)

(6)

根據(jù)廣東省歷次一類調(diào)查、二類調(diào)查等成果資料，按照(5)和(6)式進(jìn)行計算，并參照FAO和加拿大等森林資源調(diào)查面積不低于國土面積1%的抽樣比確定樣地數(shù)量459個。

3.2 樣地設(shè)置

以省為總體，按24km×16km間距系統(tǒng)布設(shè)459個2km×2km遙感樣地和500m×500m地面樣地，大樣地數(shù)量占一類清查樣地的1/8，調(diào)查面積占國土面積的1.04%。為方便外業(yè)調(diào)查，本次研究結(jié)合廣東省2012年森林資源一類清查工作進(jìn)行，將森林資源一類清查固定樣地西南角點作為遙感樣地與地面樣地中心點。

3.3 樣地調(diào)查

本次大樣地調(diào)查，僅開展面積監(jiān)測，未作蓄積量調(diào)查。樣地調(diào)查小班最小區(qū)劃面積為666.7m2，林地地類原則上只區(qū)劃至二級地類(僅有林地、灌木林區(qū)劃至三級地類)，非林地至一級地類。小班屬性主要調(diào)查地類、起源、優(yōu)勢樹種(組)、齡組、郁閉度等級等10個因子。遙感樣地調(diào)查使用的衛(wèi)星影像有： 2011年10月至2012年3月的RapidEye(5m)和SPOT5(2.5m)融合彩色影像，覆蓋國土面積約80%；2007年至2009年林地落界時使用的SPOT5(2.5m)融合彩色影像，覆蓋國土面積約20%。調(diào)查中還充分利用Google-Earth最新高清影像、地形圖、地形地貌等信息進(jìn)行輔助區(qū)劃。屬性因子判讀充分利用林地落界、森林資源二類調(diào)查、相關(guān)專項調(diào)查等成果進(jìn)行綜合判斷。遙感樣地調(diào)查完成后，從2km×2 km遙感樣地區(qū)劃判讀結(jié)果中按500m×500m抽取地面樣地，保留小班區(qū)劃界線，疊加遙感影像，打印500m×500m地面樣地外業(yè)調(diào)查底圖(不提供判讀屬性數(shù)據(jù))進(jìn)行實地調(diào)查。調(diào)查時對所有判讀小班逐個核實、修正或補(bǔ)充區(qū)劃，現(xiàn)地調(diào)查屬性因子。對于面積較小或地形較為復(fù)雜的地塊，借助GPS輔助定位。對遙感成像后因造林、采伐、火災(zāi)、征占用等因素導(dǎo)致地塊發(fā)生變化的圖斑，通過現(xiàn)地實測或GPS定位準(zhǔn)確劃定小班。

3.4 雙重抽樣分析設(shè)計

為分析不同面積大小遙感樣地和地面樣地的變動系數(shù)、不同大小的遙感樣地和地面樣地雙重抽樣組合得到的監(jiān)測結(jié)果差異。在2km×2km遙感樣地中，同中心點分別切取250m×250m，500m×500m，750m×750m，1 000m×1000m，1500m×1500m等5種大小尺度的遙感樣地。在500m×500m地面樣地中，按中心點、中心點正偏移(+75m，+75m)和中心點負(fù)偏移(-75m，-75m)分別切取3個250m×250m地面樣地。如圖1所示。

圖1 不同樣地大小、空間位置監(jiān)測分析示意圖

4 結(jié)果與分析

4.1 遙感樣地不同大小雙重抽樣結(jié)果分析

將大樣地按同中心點分別設(shè)置1 km×1 km、1.5km×1.5 km、2 km×2 km遙感樣地(一重樣本)和500 m×500 m地面樣地(二重樣本)，采用雙重回歸計算得到各地類面積成數(shù)及抽樣精度，見表1。

從表1可以看出，2 km×2 km遙感樣地、500 m×500 m地面樣地雙重抽樣組合得到的林地、森林、有林地和喬木林4個主要面積數(shù)據(jù)的精度有保證，其抽樣精度均達(dá)到95%以上；得到的疏林地、灌木林地、未成林地、無立木林地、宜林地等其它小成數(shù)地類數(shù)據(jù)，抽樣精度均低于80%。當(dāng)?shù)孛鏄拥貫?00 m×500 m時，遙感樣地由1 km×1 km增至2 km×2 km，得到的各地類面積成數(shù)相差很小。與采用2 km× 2km遙感樣地相比，采用1.5 km×1.5 km得到的各地類面積成數(shù)平均值僅相差0.05，且單個地類相差最大不超過0.28，得到的林地、森林、有林地面積抽樣精度在95%以上，喬木林抽樣精度為94.97%；采用1 km×1 km得到的各地類面積成數(shù)平均值相差0.23，得到的林地、森林抽樣精度仍在95%以上，但有林地、喬木林抽樣精度均低于95%，平均相差0.4以上。對于林地、森林、有林地、喬木林遙感判讀與地面樣地調(diào)查得到的面積成數(shù)之間相關(guān)關(guān)系緊密，R2均在0.5以上；對于疏林地、灌木林地、未成林地、宜林地、無立木林地等其它小成數(shù)地類，R2均在0.15以下。

表1 500m×500m地面樣地與不同大小遙感樣地雙重抽樣回歸結(jié)果地類遙感樣地2km×2km1.5km×1.5km1km×1km面積成數(shù)/%精度/%面積成數(shù)/%精度/%面積成數(shù)/%精度/%遙感與地面樣地之間的關(guān)系(yi=a+bxi)abR2林地 63.2197.5262.9397.2762.5796.677.6190.9080.85森林 54.7396.0654.6395.9054.3195.4611.3920.8290.65有林地 49.6695.4549.6795.2949.4494.849.7240.8060.62喬木林 47.6595.1147.6894.9747.1194.7510.5590.7750.58疏林地 0.7153.880.6953.020.6852.170.5090.1170.04灌木林地 7.8478.507.7478.147.6977.791.3610.2140.03未成林地 1.6153.161.6153.071.6153.015.7930.5230.13無立木林地1.2252.891.2353.141.2453.490.9720.0730.01宜林地 1.5357.051.4955.561.4654.390.9280.4130.13

4.2 地面樣地不同位置雙重抽樣結(jié)果分析

為了分析地面樣地在不同空間位置時得到林地、森林、有林地、喬木林結(jié)果差異，在500 m×500 m地面樣地中心切取1個250 m×250 m的地面樣地，并將中心點坐標(biāo)正偏移(+75 m，+75 m)、負(fù)偏移(-75 m,-75 m)切出2個250 m×250 m樣地，分別與1 km×1 km遙感樣地進(jìn)行雙重抽樣組合，得到的結(jié)果見表2。

結(jié)合表1可以看出，當(dāng)?shù)孛鏄拥赜?00 m×500m降至為250 m×250 m時，遙感樣地與地面樣地得到的林地、森林、有林地、喬木林面積成數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系明顯降低，R2平均下降0.11，有林地、喬木林抽樣精度均在95%以下。地面樣地由250 m×250 m增至500 m×500 m比遙感樣地由1 km×1 km增至2 km×2 km，對抽樣效率的貢獻(xiàn)大，林地、森林、有林地、喬木林抽樣精度平均提高0.4個百分點。相比中心點位置的250 m×250 m地面樣地，中心點正、負(fù)偏移位置得到的林地、森林、有林地和喬木林相關(guān)系數(shù)平均相差0.1左右，抽樣精度平均相差在0.7以下；面積成數(shù)平均值相差0.22，其中有林地相差最大為1.39，喬木林次之為1.37，森林為0.62、林地為0.15。說明利用不同空間位置的250 m×250 m地面樣地與1 km×1 km遙感樣地進(jìn)行雙重回歸估計，得到的林地、森林結(jié)果還是比較穩(wěn)定的，但對得到的有林地和喬木林結(jié)果僅基本穩(wěn)定，這可能與250 m×250 m地面樣地面積小，變動相對較大所致。

表2 不同位置250m×250m地面樣地與遙感樣地雙重抽樣回歸結(jié)果地類中心點遙感樣地2km×2km1.5km×1.5km1km×1km面積成數(shù)精度面積成數(shù)精度面積成數(shù)精度R2正偏移75m負(fù)偏移75m遙感樣地遙感樣地1km×1km面積成數(shù)精度R21km×1km面積成數(shù)精度R2林地 63.4996.6963.2396.6462.9196.510.6862.9397.030.7962.7697.130.81森林 54.6495.1354.5695.1054.2995.000.4954.9195.520.6053.7495.410.59有林地 48.7294.3748.7394.3548.5394.240.4749.9294.910.5847.9194.700.57喬木林 46.4593.9546.4793.9246.2793.820.4347.6494.440.5345.9294.290.54

4.3 遙感正判率對抽樣效率的影響分析

利用500 m×500 m地面樣地實地調(diào)查結(jié)果，對同范圍內(nèi)的遙感樣地判讀結(jié)果進(jìn)行比較分析，得到各地類的遙感正判率。正判率越高，遙感樣地和地面樣地得到的各地類面積成數(shù)相關(guān)性越強(qiáng)，抽樣效率越高。林地、森林、有林地、喬木林、疏林地、灌木林、未成林地、無立木林地、宜林地的遙感正判率分別為94.12%，87.00%，87.33%，80.26%，7.33%，42.92%，14.67%，11.45%，24.64%。根據(jù)表1建立相關(guān)系數(shù)與遙感正判率的回歸方程結(jié)果如下：

Y=0.020 90·X0.819 16(R2=0.96)

式中:Y為相關(guān)系數(shù)，X為正判率(%)。從式中可以計算出當(dāng)正判率達(dá)75%以上時，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.7以上，遙感樣地發(fā)揮作用顯著。

為分析正判率對抽樣效率的影響，假設(shè)每個2 km×2 km遙感樣地調(diào)查成本Cn約300元 (按每人每天調(diào)查1個計)，則同樣大小的地面樣地調(diào)查成本Cm約9 000元(按22.5元/hm2計)，即Cm/Cn=30。以產(chǎn)出喬木林面積為例，根據(jù)前面分析其變動系數(shù)Cv近似為80%，設(shè)期望精度為95%，如果采用系統(tǒng)抽樣，需要調(diào)查地面樣地數(shù)984個。參照Cochran關(guān)于“兩個時期抽樣”(two-phase sampling兩相抽樣)，計算需要調(diào)查的地面樣地數(shù)m和遙感樣地數(shù)n最優(yōu)配比，并分析在地面樣地數(shù)不變的情況下，隨著遙感樣地數(shù)變化，其抽樣精度的變化情況，結(jié)果見表3。

表3 遙感正判率對抽樣效率的影響分析正判率/%抽樣精度為95%抽樣精度隨遙感樣地大小的變化mnn/m最優(yōu)比n/m=3n/m=4n/m=8n/m=163092818311.9795.2695.5796.7397.944087222692.6095.1295.9296.6297.875080226403.2994.9195.7596.4897.786071829344.0994.6295.5096.2897.657062031385.0694.2195.1696.0097.478050832286.3593.6094.6695.5897.219038231638.2792.6293.8494.9096.78

結(jié)果表明，隨著正判率提高，調(diào)查樣地減少，當(dāng)遙感正判率達(dá)80%時，外業(yè)調(diào)查樣地減少近50%。在地面樣地數(shù)不變的情況下，隨著遙感樣地增大，抽樣精度上升。遙感正判率為80%和90%時，遙感樣地數(shù)與地面樣地數(shù)最優(yōu)配比分別為6.35和8.27，為便于在生產(chǎn)中操作，n/m之比應(yīng)取整數(shù)，因此廣東省遙感樣地數(shù)與地面樣地數(shù)最優(yōu)配比約為8∶1和9∶1。

4.4 不同大小樣地各地類變動系數(shù)變化分析

不同大小樣地得到的各地類變動系數(shù)結(jié)果見表4。為了更直觀展示各地類變動系數(shù)隨樣地大小的變化趨勢情況，做出各地類變動系數(shù)隨樣地大小的變化趨勢圖(圖2)。其中林地、有林地、森林和喬木林的變動系數(shù)隨樣地大小的變化趨勢類似，灌木林地、疏林地、未成林地、無立木林地的變動系數(shù)隨樣地大小的變化趨勢類似。

表4 各地類變動系數(shù)隨樣地大小的變化地類遙感樣地地面樣地0.25km×0.25km0.5km×0.5km0.75km×0.75km1km×1km1.5km×1.5km2km×2km0.25km×0.25km0.5km×0.5km林地 67.8663.5460.7058.8356.6854.8664.1460.61森林 77.3871.0567.0264.3961.5259.4374.5269.72有林地 82.5276.1371.7168.9265.9463.7184.3877.65喬木林地 85.3878.4973.6570.5967.2464.7287.6979.94疏林地 559.02446.52394.67363.31313.58274.47691.01541.57灌木林地 420.79370.61337.12323.72306.65293.31256.16255.48未成林地 772.53585.13505.00456.46375.73321.61570.00523.97無立木林地324.57266.48237.77216.37187.86169.15624.60506.54宜林地 615.45509.97430.99399.52346.61313.39586.22518.26

圖2 各地類變動系數(shù)隨樣地大小的變化

隨著樣地面積的增大，各地類變動系數(shù)逐漸減小。對于林地、森林、有林地、喬木林，當(dāng)遙感樣地面積由250 m×250 m增至1 km×1 km時，變動系數(shù)明顯下降，平均變動系數(shù)下降12.60%。當(dāng)樣地大小由1 km×1 km增至2 km×2 km，變動系數(shù)變化趨勢漸緩，基本趨于穩(wěn)定，變動系數(shù)平均僅下降5.00 %。如就森林面積估計而言，參考樣地數(shù)量計算基本公式：n=t2c2/E2，即抽樣誤差相同時，樣地數(shù)與變動系數(shù)的平方成正比。遙感樣地從1×1 km2增大到2×2 km2，樣地面積增加至4倍，對應(yīng)的樣地數(shù)可減少約15%。1個1 km×1 km的遙感樣地大約相當(dāng)于0.85個2 km×2 km的遙感樣地，也就是說將1 km×1 km的遙感樣地擴(kuò)大4倍后，取得同樣抽樣效率時的樣地數(shù)只能減少15%，繼續(xù)增大遙感判讀樣地面積對提高抽樣效率作用顯著。因此，對于林地、森林、有林地、喬木林而言，遙感樣地面積設(shè)置為1 km×1 km以上時是適用的。對于疏林地、灌木林、未成林地、無立木林地、宜林地等地類，當(dāng)遙感樣地大小由250 m×250 m增至2 km×2 km時，變動系數(shù)下降了264.08%。樣地大小為2 km×2 km時，其變動系數(shù)仍較大，平均為274.39%。因此，對于疏林地、灌木林、未成林地、無立木林地、宜林地等地類，樣地面積設(shè)置為2 km×2 km時仍不適用，如果要得到小成數(shù)地類可靠(抽樣精度95%以上)的統(tǒng)計結(jié)果，根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理，樣地數(shù)量、大小應(yīng)大幅度加大，投入的人力、物力也大幅度增加。

5 結(jié)論與討論

本研究利用大樣地雙重抽樣調(diào)查方法，對廣東省森林資源面積進(jìn)行監(jiān)測。比較分析了遙感樣地和地面樣地不同大小、空間位置所估測的監(jiān)測結(jié)果及各地類變動系數(shù)變化情況，分析了遙感正判率對抽樣效率的影響等，主要結(jié)論如下：

1) 利用459個2 km×2 km遙感樣地和500 m×500 m地面樣地雙重抽樣組合得到的廣東省林地、森林、有林地和喬木林面積，抽樣精度均達(dá)到95%以上，結(jié)果可靠。且調(diào)查樣地數(shù)僅為清查的1/8，減少了外業(yè)調(diào)查工作量。

2) 遙感樣地1.5 km×1.5 km與地面樣地500 m×500 m抽樣組合應(yīng)為廣東省森林資源監(jiān)測的較優(yōu)方案。理由如下： 一是當(dāng)?shù)孛鏄拥貫?00 m×500 m、遙感樣地為1.5 km×1.5 km時，估測結(jié)果與2 km×2 km得到的結(jié)果相差較小，林地、森林、有林地、喬木林平均面積成數(shù)平均值相差0.09，最大不超過0.28，平均精度僅減少0.36，變動系數(shù)相差2%以內(nèi)；二是1.5 km×1.5 km遙感樣地與500 m×500 m地面樣地雙重抽樣組合，符合遙感樣地與地面樣地數(shù)最優(yōu)配比9∶1，抽樣效率較優(yōu)；三是地面樣地為500 m×500 m時，遙感樣地和地面樣地得到的各地類面積成數(shù)相關(guān)性明顯高于250 m×250 m地面樣地，喬木林等地類的面積成數(shù)相關(guān)系數(shù)平均提高0.11，相關(guān)系數(shù)與抽樣效率緊密相關(guān)，適當(dāng)提高相關(guān)系數(shù)，可明顯提高抽樣精度和結(jié)果的可靠性；四是250 m×250 m地面樣地偏小，不同空間位置得到的林地、森林面積較穩(wěn)定，但有林地和喬木林面積成數(shù)跳動1.39和1.37百分點，不利于前后期數(shù)據(jù)的連續(xù)監(jiān)測。

3) 正判率越高，調(diào)查樣地越少，抽樣效率越高。遙感判讀得到的林地、森林、有林地、喬木林等大成數(shù)地類遙感正判率達(dá)80%以上。遙感樣地發(fā)揮作用顯著，相比系統(tǒng)抽樣，可減少外業(yè)調(diào)查工作量近50%；對疏林地、灌木林、未成林地、無立木林地等小成數(shù)地類遙感正判率均在50%以下，遙感樣地發(fā)揮作用不顯著。

4) 隨著樣地面積的增大，各地類變動系數(shù)逐漸減小。對于林地、森林、有林地、喬木林，當(dāng)遙感樣地面積達(dá)1 km×1 km以上時，變動系數(shù)明顯下降，且變化漸趨平緩。對于疏林地、灌木林、未成林地、無立木林地、宜林地等地類；樣地大小為2 km×2 km時，其變動系數(shù)仍較大，如需產(chǎn)出更為準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果，樣地面積應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。

致謝: 國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院曾偉生教授提出了很好的建議和給予的幫助，在此深表謝意。

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ForestResourcesMonitoringBasedonDoubleSamplingwithLargePlot

CHEN Zhenxiong1，HE Dongbei1，GAN Shishu1, LIU Kaichang2， HU Jue1

(1.Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration，Changsha 410014，Hunan，China；2. Guangdong Forest Inventory and Planning Institute, Guangzhou 510520，Guangdong，China)

In this paper, the forest resources monitoring in Guangdong province based on double sampling withdifferent area size large plot was studied, and the difference comparison of forest resources monitoring result by using different area size and space position large plot was studied, then the coefficient of variation changes, theremote sensing accuracy to influence the double sampling efficiency with large plot were analyzed.The results showed that: the area estimates of forestry land, forestedland, forest and arbor forest based on double sampling with 2km×2km remote sensing and 500m×500m field surveylarge plot were very reliable, the sampling precisionsof the estimates were up to 95%; The remote sensingjudgment accuracy of forestry land, forestedland, forest and arbor forest was above 80%, the area estimateswas very closed by remote sensing and field surveying, theR2was above 0.5; the best method to monitor forest resources in Guangdong province was double sampling with 1.5km×1.5km remote sensing and 500m×500m field survey large plot; The change of variationcoefficient of forestry land, forestedland, forest and arbor forest was stablewhen large plot was up to 1km×1km.

forest resources； large plot； double sampling； continuous forest inventory； Guangdong

2014-09-20

陳振雄(1979-)，男，湖南新邵人，高級工程師，主要從事森林資源監(jiān)測工作。

S 757.2+12

A

1003-6075(2014)04-0042-07