山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用

楊志軍 ，譚緒泉 ，趙 青 ，楊宛蓉 ，戴鳳龍 ，王森林 ，張德全

（1.山東省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院，山東濟(jì)南 250014；2.山東省濟(jì)南中學(xué)高一二班，山東 濟(jì)南 250011；3.萊蕪市國有華山林場，山東萊蕪 271100）

1 森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建的背景

傳統(tǒng)森林資源調(diào)查的特點是調(diào)查范圍廣、人力需求大、時間跨度長，不僅需要調(diào)查人員現(xiàn)場調(diào)繪，需要填寫百余項調(diào)查因子，而且內(nèi)業(yè)工作還要對調(diào)查卡片內(nèi)容一一核對，逐項統(tǒng)計匯總，由于森林資源數(shù)據(jù)量大，調(diào)查結(jié)果往往幾年后才能公布，因此資源調(diào)查間隔期一般為5年或10年，傳統(tǒng)的調(diào)查手段顯然已無法滿足現(xiàn)代社會快速發(fā)展的需求。

另一方面，人們對生態(tài)環(huán)境要求越來越高，環(huán)保意識越來越強(qiáng)，隨之而來的是出于各種不同調(diào)查目的的森林資源調(diào)查，由于調(diào)查目的不一致，所用調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)也千差萬別，類似的重復(fù)性調(diào)查浪費了大量的人力、物力資源，有時各種調(diào)查數(shù)據(jù)之間還相互矛盾，調(diào)查結(jié)果不但失去了權(quán)威性，還會給決策部門提供錯誤信息。

2008年，山東省已經(jīng)提出構(gòu)建全省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)想，由于當(dāng)時不具備相應(yīng)的技術(shù)、設(shè)備和原始數(shù)據(jù)，平臺建設(shè)工作一直沒有得到很好的推進(jìn)落實。2010年，原國家林業(yè)局為貫徹落實好《全國林地保護(hù)利用規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，在全國范圍內(nèi)開展了縣級林地保護(hù)利用規(guī)劃和全國林地“一張圖”建設(shè)工作[1]。山東省借助此次全國林地“一張圖”建設(shè)工作，結(jié)合山東省森林資源特點和管理需求，進(jìn)一步推進(jìn)山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，由山東省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院（以下簡稱省院）負(fù)責(zé)建設(shè)和管理。

2 森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建的目標(biāo)

山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的總目標(biāo)是實現(xiàn)“以表管地”向“以圖管地”的跨越式發(fā)展，監(jiān)測森林資源變化動態(tài)，摸清森林資源變化規(guī)律，規(guī)范全省森林資源調(diào)查和統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)，快速報表、快速制圖，提供可定制服務(wù)，提高山東省森林資源管理效率，為各級政府和部門施政決策提供權(quán)威依據(jù)。

2.1 快速統(tǒng)計匯總

在監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，根據(jù)國家林業(yè)和草原局（原國家林業(yè)局）的數(shù)據(jù)上報需求，將山東省的資源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至國家局要求的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，完成國家林業(yè)和草原局要求的數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總并提報，或根據(jù)其它部門需求，對資源數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計匯總。

2.2 快速制圖制表

可以針對某項工作需要，如林業(yè)有害生物防治、森林防火、天然林資源管理、國有林場資源管理等，快速制作林業(yè)有害生物防控圖、森林火險防控圖、天然林資源分布圖、國有林場資源分布圖等專項圖表，為其它行業(yè)或部門提供最全面的參考資料。

2.3 快速變更數(shù)據(jù)

監(jiān)測系統(tǒng)實行資源數(shù)據(jù)兩級管理，各縣數(shù)據(jù)由本縣及省院共同管理，各縣林業(yè)局對本縣數(shù)據(jù)擁有編輯（需省級授權(quán)）、統(tǒng)計匯總、制作報表等功能，除為縣級政府施政決策提供可參考依據(jù)外，縣域內(nèi)林地資源或森林資源經(jīng)營管理變化數(shù)據(jù)達(dá)到一定數(shù)量，或到固定時間節(jié)點時，可申請數(shù)據(jù)變更，及時將最新數(shù)據(jù)提報數(shù)據(jù)庫，達(dá)到動態(tài)監(jiān)測功能。

2.4 統(tǒng)一調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)

通過山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，統(tǒng)一不同調(diào)查目的的各類林地、森林資源調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，全省使用一套調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，即《山東省森林資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范》[2]，便于調(diào)查結(jié)果之間、地市之間進(jìn)行資源數(shù)據(jù)分析。

2.5 提供研究數(shù)據(jù)

實現(xiàn)森林資源動態(tài)監(jiān)測，隨時掌握山東省森林資源空間分布變化情況和林分基本信息，為研究森林資源變化規(guī)律，森林空間分布格局等研究工作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3 森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)建設(shè)

圖1 山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)架圖

山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，有數(shù)據(jù)中心、綜合服務(wù)、應(yīng)用平臺三個層次組成，分為省級和市縣級兩個進(jìn)入端口[3,4]，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示：

全省統(tǒng)一組織森林資源調(diào)查，各縣完成本縣行政區(qū)域內(nèi)森林資源調(diào)查和數(shù)據(jù)基本整理工作，省院負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)和數(shù)據(jù)檢查，符合要求后全省數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，將通過檢查處理后的森林資源數(shù)據(jù)，以及國土部門提供的高程數(shù)據(jù)等，導(dǎo)入系統(tǒng)中作為主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；將其它途徑獲取的林場數(shù)據(jù)、防火數(shù)據(jù)等經(jīng)過電子化、標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化后導(dǎo)入系統(tǒng)，作為動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)輔助基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；將影像數(shù)據(jù)處理之后導(dǎo)入系統(tǒng)，作為系統(tǒng)底圖數(shù)據(jù)，建立動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心。使用計算機(jī)技術(shù)，完成數(shù)據(jù)查詢、空間分析、報表統(tǒng)計、地圖顯示等各種算法函數(shù)，為應(yīng)用平臺提供算法支持和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口。根據(jù)應(yīng)用需求，使用系統(tǒng)提供的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口，建立諸如造林及森林經(jīng)營管理、林地及森林采伐管理、國有林場管理等需求的應(yīng)用模塊，為系統(tǒng)的應(yīng)用提供方便，并可隨時根據(jù)需求添加應(yīng)用模塊。

省級系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新完成并通過檢查后，按縣制作縣級資源數(shù)據(jù)庫和影像數(shù)據(jù)庫并分發(fā)到各縣系統(tǒng)中，由各縣管理使用。通過集成、整合各類林地及森林資源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)省級版顯示、查詢、瀏覽、分發(fā)、接收、統(tǒng)計、分析等功能，縣級版接收、顯示、查詢、瀏覽、編輯、定位、上報等功能，形成資源調(diào)查數(shù)據(jù)更新和匯交的長效機(jī)制，并建立相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和調(diào)查技術(shù)方案。該系統(tǒng)是一系列政策、機(jī)制、數(shù)據(jù)更新、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的總和。

目前階段由于保密網(wǎng)絡(luò)尚未建設(shè)完成，縣級系統(tǒng)和省級系統(tǒng)暫未聯(lián)網(wǎng)運行，待網(wǎng)絡(luò)建成后，縣級系統(tǒng)僅保留登陸和編輯數(shù)據(jù)（需省級授權(quán)）、查詢顯示、制作報表、制作資源圖等基本功能，數(shù)據(jù)中心和運算功能全部在省級系統(tǒng)中完成，確保數(shù)據(jù)安全性和訪問流暢性。

4 森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的特點

山東省森林資源監(jiān)測主要利用近期高分辨率影像數(shù)據(jù)、上一年度資源調(diào)查數(shù)據(jù)及本年度森林資源經(jīng)營檔案和其它行業(yè)數(shù)據(jù)等資料，構(gòu)建符合《山東省森林資源管理信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范》的、統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和時間節(jié)點的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能根據(jù)每年森林資源經(jīng)營檔案對當(dāng)年森林資源數(shù)據(jù)進(jìn)行及時更新，同時可以制作不同空間范圍、不同時間維度的森林資源動態(tài)變化圖表等多種圖表，為各級政府施政決策提供依據(jù)。

4.1 數(shù)據(jù)時效性

縣林業(yè)局負(fù)責(zé)縣域范圍內(nèi)的林地、森林資源管理工作，并定期整理管理檔案，當(dāng)縣域內(nèi)林地資源或森林資源經(jīng)營管理變化數(shù)據(jù)達(dá)到一定數(shù)量，或到固定時間節(jié)點時，縣林業(yè)局即可申請進(jìn)行數(shù)據(jù)變更，及時將最新數(shù)據(jù)提報數(shù)據(jù)庫，保證資源數(shù)據(jù)時效性。

4.2 數(shù)據(jù)權(quán)威性

山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，雖然匯合了各種來源數(shù)據(jù)，但是全省的林地、森林資源僅有唯一的一個數(shù)據(jù)庫，并且各縣資源數(shù)據(jù)要進(jìn)入該數(shù)據(jù)庫，需要經(jīng)過縣級自檢、市級檢查和省級核查，確保數(shù)據(jù)真實可靠，然后才能申請本縣資源數(shù)據(jù)變更。同時，進(jìn)入資源數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，要隨時接受省級抽檢，包括但不限于諸如造林檢查、林地管理檢查等各種檢查，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有變化，而縣林業(yè)局沒有相應(yīng)的經(jīng)營管理檔案的話，錯誤數(shù)據(jù)會記錄在案并及時進(jìn)行處理，從而保證資源數(shù)據(jù)權(quán)威性。

4.3 系統(tǒng)兼容性

山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，可與國家級公益林系統(tǒng)，全國林地變更系統(tǒng)等進(jìn)行一對多的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化對接，通過動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)直接制作進(jìn)入相應(yīng)國家級數(shù)據(jù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。

4.4 功能擴(kuò)展性

在現(xiàn)有應(yīng)用平臺模塊之外，還可以使用系統(tǒng)對外提供的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，根據(jù)客戶需求，定制個性化數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊，提高系統(tǒng)應(yīng)用范圍，擴(kuò)展系統(tǒng)功能。

5 森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建實踐及成果應(yīng)用

山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的省級版和縣級版均已投入使用，各種功能應(yīng)用、服務(wù)發(fā)布及數(shù)據(jù)匯總分析基本趨于成熟，而且各類調(diào)查數(shù)據(jù)已應(yīng)用于林地資源管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理及森林資源核查等方面。

目前，山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)已完成了與國家級公益林系統(tǒng)、全國林地變更系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化對接工作。每年的林地變更工作，即在資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)制作林地變更數(shù)據(jù)庫，通過檢查后直接提報國家林地變更數(shù)據(jù)庫。同時，森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供的資源分布圖等資源數(shù)據(jù)，已為山東省的造林綠化、林地管理和森林防火等工作提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，為林地資源的行政管理、森林資源的全程監(jiān)控及國家級公益林的監(jiān)管提供持續(xù)有力的動態(tài)數(shù)據(jù)支撐，為省、市、縣政府部門、社會相關(guān)行業(yè)提供林地資源信息公開共享服務(wù)。

6 結(jié)束語

通過山東省森林資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)了林地資源信息的全面整合和高度集成，能全面、快速和準(zhǔn)確地掌握全省林地面積、森林面積和蓄積等各類資源的總體布局，做到全省資源狀況一覽無余，實現(xiàn)了“以圖管地”的巨大轉(zhuǎn)變。