山西省荒漠化與沙化土地監(jiān)測(cè)方法發(fā)展歷程

王 瓊

（山西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，山西 太原 030012）

根據(jù)原國(guó)家林業(yè)局部署，山西省荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)按照5年一個(gè)周期進(jìn)行。1994年山西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院組織實(shí)施了第一次全省荒漠化普查。之后，又分別于1999年、2004年、2009年和2014年進(jìn)行了4次荒漠化與沙化土地監(jiān)測(cè)，為地方政府制定荒漠化與沙化土地防治規(guī)劃，出臺(tái)導(dǎo)向性政策，保護(hù)、改良和合理利用土地資源提供了基礎(chǔ)依據(jù)。

1 第一次山西省沙漠化土地普查

1.1 普查范圍

本次普查涉及全省18個(gè)縣（區(qū)），包括忻州市偏關(guān)縣、河曲縣、保德縣、神池縣、五寨縣；朔州市懷仁縣、平魯區(qū)、應(yīng)縣、山陰縣、朔城區(qū)、右玉縣；大同市大同縣、渾源縣、左云縣、陽(yáng)高縣、南郊區(qū)、天鎮(zhèn)縣、新榮區(qū)。

1.2 地類(lèi)劃分

普查地類(lèi)按照沙漠化程度分為3個(gè)類(lèi)型：一是土地綠化程度高的非沙漠化土地；二是植被破壞嚴(yán)重的潛在沙漠化土地；三是沙塵嚴(yán)重的沙漠化土地。第三類(lèi)型沙漠化土地又分為重鹽堿地、鹽漠、戈壁、沙丘和沙地4類(lèi)。

1.3 普查方法與內(nèi)容

鄉(xiāng)鎮(zhèn)是普查的基本單位，包括沙漠化土地分布的所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)。利用航拍片、衛(wèi)星圖片和地形圖，現(xiàn)地調(diào)繪沙漠化土地面積。區(qū)劃普查鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)所有土地面積，最大上圖面積不限，最小上圖面積2.0mm×2.0mm，用圖比例尺大于等于1∶50 000。采用網(wǎng)點(diǎn)板或求積儀求算土地面積。選取有代表性地段作為標(biāo)準(zhǔn)區(qū)進(jìn)行實(shí)測(cè)調(diào)查。

普查內(nèi)容要體現(xiàn)地名（小地名，精確到村、山、溝）、面積（畝）、沙丘相對(duì)高度（m）、土地沙化發(fā)展趨勢(shì)（急需治理、快、中、慢）、沙丘形態(tài)、沙化原因（詳細(xì)闡述）、權(quán)屬（國(guó)有、集體、個(gè)人）、土壤、地類(lèi)、林種（防護(hù)林、用材林、經(jīng)濟(jì)林、薪炭林、特種用途林）、樹(shù)種、林分起源（天然、自然更新、人工）、林齡、樹(shù)高、胸徑、郁閉度、綜合生長(zhǎng)狀況等因子。

2 第二次荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)

2.1 荒漠化土地監(jiān)測(cè)

2.1.1 監(jiān)測(cè)范圍

監(jiān)測(cè)范圍為大同市、太原市、朔州市、呂梁市、忻州市、晉中市，共37縣（區(qū)），總面積2 219 100hm2。

2.1.2 監(jiān)測(cè)方法及內(nèi)容

采用系統(tǒng)布設(shè)固定樣線進(jìn)行定期調(diào)查、復(fù)查的成數(shù)抽樣估計(jì)方法。按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)要求，在原國(guó)家林業(yè)局劃定的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，利用成數(shù)抽樣方法，用綜合抽樣調(diào)查結(jié)果，推算荒漠化土地面積現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

樣點(diǎn)數(shù)按95%的可靠性估計(jì)，主要荒漠化土地類(lèi)型面積現(xiàn)狀抽樣精度可以達(dá)到95%，荒漠化土地面積動(dòng)態(tài)抽樣精度可以達(dá)到80%，本次監(jiān)測(cè)的樣點(diǎn)數(shù)計(jì)算得出是1 370個(gè)。由于同范圍內(nèi)的森林連續(xù)清查樣點(diǎn)數(shù)為1 394個(gè)，為了減少本次監(jiān)測(cè)的總工作量，達(dá)到與森林資源連續(xù)清查體系數(shù)據(jù)共享的目的，此次全省荒漠化監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)數(shù)最終確定為1 394個(gè)。按照國(guó)家規(guī)定，在公里網(wǎng)交叉點(diǎn)為樣線的南端點(diǎn)布設(shè)長(zhǎng)1 000m的樣線，并在樣線上根據(jù)所穿越的土地類(lèi)型，區(qū)劃不同的線段分別進(jìn)行調(diào)查。必須做到荒漠化類(lèi)型、治理措施、土地使用權(quán)、地貌地形、荒漠化程度、荒漠化人為因素和土地利用類(lèi)型不同時(shí)，要區(qū)劃成不同線段進(jìn)行調(diào)查。

主要調(diào)查內(nèi)容包括：荒漠化程度、地形、土地利用類(lèi)型、植被、土壤、監(jiān)堿斑占地率、土地利用權(quán)以及荒漠化原因等。

2.2 沙化土地監(jiān)測(cè)

2.2.1 監(jiān)測(cè)范圍

本次監(jiān)測(cè)涉及全省18個(gè)縣（區(qū)），與第一次沙漠化普查涉及的縣（區(qū)）一致，總面積2 769 380hm2。

2.2.2 監(jiān)測(cè)方法

利用1∶100 000衛(wèi)星圖片進(jìn)行圖斑解譯調(diào)查，然后現(xiàn)地補(bǔ)充調(diào)查，對(duì)室內(nèi)的解譯斑塊進(jìn)行驗(yàn)證、求積、匯總統(tǒng)計(jì)和動(dòng)態(tài)變化分析評(píng)價(jià)。主要監(jiān)測(cè)沙化土地類(lèi)型、土地利用類(lèi)型。

3 第三次荒漠化與沙化監(jiān)測(cè)

3.1 荒漠化監(jiān)測(cè)

3.1.1 監(jiān)測(cè)范圍

本次監(jiān)測(cè)范圍在第二次監(jiān)測(cè)范圍的基礎(chǔ)上增加了呂梁市的興縣和朔州市的平魯區(qū)，全省共39個(gè)縣（區(qū)），總面積 2 185 030hm2。

3.1.2 監(jiān)測(cè)方法與內(nèi)容

采用地面調(diào)查與遙感相結(jié)合的監(jiān)測(cè)方法。

（1）監(jiān)測(cè)范圍的確定

將1∶1 000 000標(biāo)準(zhǔn)分幅地圖上的氣候類(lèi)型界線轉(zhuǎn)繪到1∶50 000或1∶100 000地形圖上，監(jiān)測(cè)范圍為山西省半干旱區(qū)、干旱區(qū)、亞濕潤(rùn)干旱區(qū)。

（2）遙感信息源選取

選擇最新的、分辨率小于30m的遙感數(shù)據(jù)。

（3）建立解譯標(biāo)志庫(kù)

迎合遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，實(shí)地調(diào)查荒漠化土地類(lèi)型、荒漠化程度、土地利用類(lèi)型、土壤、植被等拍攝野外照片，與遙感數(shù)據(jù)形成對(duì)比，建立土地類(lèi)型與遙感數(shù)據(jù)特點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即不同土地類(lèi)型在影像上的顏色、顆粒、形狀、分布等。

（4）區(qū)劃圖斑

要區(qū)劃和調(diào)查監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的所有土地。以下情況有一項(xiàng)不同時(shí)要區(qū)劃為不同的圖斑：荒漠化類(lèi)型、治理措施、荒漠化人為因素、土地利用類(lèi)型、氣候類(lèi)型、荒漠化程度。

（5）圖斑區(qū)劃

最小圖斑劃分面積為2.0hm2。對(duì)于土地類(lèi)型地塊破碎和采取人工治理措施的沙地或荒漠化土地，最小圖斑劃分面積應(yīng)控制在0.40hm2左右。圖斑以鄉(xiāng)為單位，從上到下、從左到右按順序?qū)D斑編號(hào)，且圖斑號(hào)不能重復(fù)。

（6）現(xiàn)地調(diào)查核實(shí)

對(duì)照現(xiàn)地對(duì)圖斑界線和解譯的調(diào)查因子進(jìn)行核實(shí)。在計(jì)算機(jī)上對(duì)圖斑界線進(jìn)行修正并修正每個(gè)圖斑的調(diào)查因子，形成矢量化數(shù)據(jù)。

監(jiān)測(cè)內(nèi)容：氣候類(lèi)型、荒漠化類(lèi)型、荒漠化人為因素、荒漠化程度、地貌、坡度、土壤類(lèi)型、溝壑面積比例、土壤質(zhì)地、土地利用類(lèi)型、作物缺苗率、沙丘高度以及植物種類(lèi)等。

3.2 沙化監(jiān)測(cè)

3.2.1 監(jiān)測(cè)范圍

與第二次監(jiān)測(cè)范圍一致，總面積2 458 000hm2。

3.2.2 監(jiān)測(cè)方法及內(nèi)容

與荒漠化土地監(jiān)測(cè)方法相同。以下條件有一項(xiàng)不同要?jiǎng)澐譃椴煌膱D斑：土地利用類(lèi)型、沙化土地程度、沙化土地類(lèi)型或有明顯沙化趨勢(shì)的土地、植被起源、沙化人為因素、植物種、治理措施、氣候類(lèi)型。

3.2.3 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括土地利用類(lèi)型、沙化土地程度、土地使用權(quán)屬、地貌類(lèi)型、植被種類(lèi)、土壤類(lèi)型、沙化土地類(lèi)型、土壤質(zhì)地、沙丘高度、起源、蓋度、植被高度、植被生長(zhǎng)狀況、作物缺苗率、沙化人為因素以及治理措施等。

4 第四次荒漠化與沙化監(jiān)測(cè)

4.1 荒漠化監(jiān)測(cè)

4.1.1 監(jiān)測(cè)范圍

與第三次監(jiān)測(cè)范圍一致，總面積1 574 556hm2。

4.1.2 監(jiān)測(cè)方法

以第三次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)照遙感影像，按照小班劃分條件，在原有圖班上進(jìn)行2次小班屬性區(qū)劃，調(diào)查小班動(dòng)態(tài)變化情況，填寫(xiě)新增加小班屬性數(shù)據(jù)。

前期圖斑內(nèi)局部地塊有下列因子之一發(fā)生變化時(shí)，要區(qū)劃為不同圖斑：土地利用類(lèi)型、荒漠化類(lèi)型、荒漠化程度、荒漠化人為因素、 植被蓋度級(jí)、治理措施以用氣候類(lèi)型等。監(jiān)測(cè)內(nèi)容與第三次內(nèi)容一致。

4.2 沙化監(jiān)測(cè)

4.2.1 監(jiān)測(cè)范圍

與第三次監(jiān)測(cè)范圍一致，總面積2457 485.3hm2。

4.2.2 監(jiān)測(cè)方法

與荒漠化監(jiān)測(cè)方法相同。在圖斑區(qū)劃上，前期圖斑內(nèi)局部地塊有下列因子之一發(fā)生變化時(shí)，要區(qū)劃為不同圖斑：沙化土地類(lèi)型、治理措施、沙化人為因素、土地利用類(lèi)型、主要植物種、沙化土地程度、植被蓋度級(jí)、氣候類(lèi)型及植被起源等。監(jiān)測(cè)內(nèi)容與第三次相同。

5 第五次荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)

5.1 荒漠化監(jiān)測(cè)

5.1.1 監(jiān)測(cè)范圍

與第四次基本一致，涉及全省40個(gè)縣（區(qū)）（增加了大同市礦區(qū)），總面積2 186 928.2hm2。

5.1.2 監(jiān)測(cè)方法

遙感信息源由前期使用的中分辨率TM影像，更換為高分別率的SPOT5遙感數(shù)據(jù)，以林地保護(hù)利用規(guī)劃落界圖斑和第四次沙化監(jiān)測(cè)圖斑為參照，對(duì)監(jiān)測(cè)圖班重新區(qū)劃。包括沙化和荒漠化土地的類(lèi)型、面積、程度、成因、地表形態(tài)、植被、土壤、治理措施及治理程度等51項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子。

5.2 沙化監(jiān)測(cè)

5.2.1 監(jiān)測(cè)范圍

與第四次監(jiān)測(cè)范圍基本一致，涉及19個(gè)縣（區(qū)）（增加了大同市礦區(qū)），總面積2 472 612.10hm2。

5.2.2 監(jiān)測(cè)方法

與荒漠化監(jiān)測(cè)方法一致。

6 小結(jié)

通過(guò)總結(jié)山西省5次荒漠化和沙化土地監(jiān)測(cè)的范圍、內(nèi)容和方法，不難發(fā)現(xiàn)山西省荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)面積逐年增加，證明國(guó)家和省以及各級(jí)地方政府對(duì)生態(tài)環(huán)境的治理更加重視，調(diào)查監(jiān)測(cè)的方法和數(shù)據(jù)整理也不斷地符合數(shù)理統(tǒng)計(jì)要求。值得關(guān)注的是“3S”技術(shù)從2004年既第三次全省荒漠化和沙化土地監(jiān)測(cè)時(shí)就開(kāi)始使用，這在全國(guó)來(lái)說(shuō)屬于應(yīng)用最早的省份，但從發(fā)達(dá)國(guó)家或世界水平來(lái)看，監(jiān)測(cè)結(jié)果中有矢量化的小班數(shù)據(jù)可不算早。這些技術(shù)的應(yīng)用，使得圖斑面積的計(jì)算不再使用網(wǎng)點(diǎn)板和求積儀，而是在arcgis軟件中直接計(jì)算。對(duì)于區(qū)劃圖斑是在前一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上二次區(qū)劃還是直接重新區(qū)劃，原國(guó)家林業(yè)局沒(méi)有具體規(guī)定，由各省自行安排。希望全國(guó)能制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化程序，提高工作效率。新的技術(shù)應(yīng)用到全省荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)，為這項(xiàng)公益性強(qiáng)、范圍大而任務(wù)艱巨的工作節(jié)約了大量人力、物力。在降低作業(yè)強(qiáng)度的同時(shí)，也提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度，而且將大量抽象、枯燥調(diào)查數(shù)據(jù)通過(guò)專(zhuān)題圖和照片的形式，直觀地展現(xiàn)在決策者面前。2019年即將進(jìn)行第六次荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)，可運(yùn)用無(wú)人機(jī)航測(cè)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性和時(shí)效性，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加科學(xué)實(shí)用。