大冶市第五次森林資源普查總結(jié)分析

俞 意

(凱迪陽光生物能源投資有限公司，湖北 武漢 430000)

1 引言

森林資源普查即森林資源二類調(diào)查是以森林經(jīng)營管理單位或縣級(jí)行政區(qū)域?yàn)檎{(diào)查總體，查清森林、林木和林地資源的種類、分布、數(shù)量和質(zhì)量，客觀反映調(diào)查區(qū)域森林經(jīng)營管理狀況，為編制森林經(jīng)營方案、開展林業(yè)區(qū)劃規(guī)劃、指導(dǎo)森林經(jīng)營管理等需要進(jìn)行的調(diào)查活動(dòng)[1]。其調(diào)查成果是地方政府制定當(dāng)?shù)厣仲Y源管理政策、指導(dǎo)森林及相關(guān)經(jīng)營活動(dòng)等林業(yè)相關(guān)行為的重要依據(jù)。總結(jié)二類調(diào)查的工作經(jīng)驗(yàn)，分析研究提升工作效率、調(diào)查質(zhì)量的方式、方法及工具，以有助于后續(xù)二類調(diào)查工作更好、更快地開展。

2 調(diào)查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

大冶市第五次森林資源普查采用以遙感數(shù)據(jù)和林地更新數(shù)據(jù)庫、林地保護(hù)利用規(guī)劃、公益林?jǐn)?shù)據(jù)庫為主要信息源，充分利用已有調(diào)查成果，集成應(yīng)用3S技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，將室內(nèi)區(qū)劃判讀和外業(yè)實(shí)地調(diào)查有機(jī)結(jié)合，獲取調(diào)查區(qū)域的森林資源與生態(tài)狀況空間信息、屬性信息的方法[1]。其主要支撐系統(tǒng)軟件為地林偉業(yè)開發(fā)的湖北省森林資源二類調(diào)查系統(tǒng)。此系統(tǒng)較好地集成了3S系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)，同時(shí)可與現(xiàn)有的林地更新等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，在實(shí)際調(diào)查應(yīng)用中較傳統(tǒng)的紙質(zhì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)效率更高、應(yīng)用更加方便[2，3]，優(yōu)勢明顯，更適合二類調(diào)查數(shù)據(jù)采集，但此系統(tǒng)在實(shí)踐運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)有一定待完善的地方。

2.1 影像底圖不足

系統(tǒng)附帶了湖北省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院統(tǒng)一下發(fā)的衛(wèi)星遙感影像圖，但是在實(shí)踐工作中發(fā)現(xiàn)單一的遙感影像圖經(jīng)常會(huì)有“同物異譜、異物同譜”、影像圖有色差、不清晰(陰坡和陡巖)和有云遮蓋的現(xiàn)象[4]，在小班內(nèi)業(yè)區(qū)劃和外業(yè)調(diào)查中并不能滿足工作的要求，需要附帶其他類型的衛(wèi)星影像圖以便對(duì)比分析，方便確定實(shí)際林地情況。

在林地外業(yè)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)僅通過遙感影像圖，不能很好地區(qū)分林地山脊、溝谷、山坳等地形，建議后續(xù)軟件地圖疊加透明的等高線圖，以便更好地區(qū)分地形地貌，輔助定位，更準(zhǔn)確的區(qū)劃小班邊界。

2.2 導(dǎo)航及軌跡功能有待改進(jìn)

系統(tǒng)自帶的導(dǎo)航和軌跡功能在實(shí)踐運(yùn)用中表明缺乏應(yīng)用性，沒有很好的實(shí)用性。需要結(jié)合手機(jī)google地圖或者戶外助手等軟件查看行走軌跡來輔助定位。建議后期的軟件參考下戶外助手等軟件，完善相應(yīng)的功能，增強(qiáng)軟件使用性。

2.3 數(shù)據(jù)處理功能不足

系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理功能不能很好滿足工作需求，不夠人性化，例如不能實(shí)現(xiàn)部分村落數(shù)據(jù)的篩選、不能進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析、部分?jǐn)?shù)據(jù)不能清空等等，需要進(jìn)一步完善。

2.4 系統(tǒng)的調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)置不合理

系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集錄入后，后續(xù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)計(jì)不合理，人為增加了外業(yè)調(diào)查工作量。主要是體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)六株木法半徑距離不能智能轉(zhuǎn)化計(jì)入最遠(yuǎn)距離林木半徑，需要人為換算。在實(shí)際調(diào)查工作中，一般測量得到的測量中心點(diǎn)到林木的距離為測量中心點(diǎn)到林木靠中心點(diǎn)側(cè)的邊緣距離。而調(diào)查方法要求的是測量中心點(diǎn)到最遠(yuǎn)林木基部中心點(diǎn)的距離，這個(gè)時(shí)候就需要人為地在測得距離上加上最遠(yuǎn)林木的半徑長度才是正確的六株木調(diào)查法半徑長。

(2)系統(tǒng)角規(guī)測量法公頃株樹、平均胸徑的計(jì)算，受小徑階林木影響太大，計(jì)算出來的林木株樹和現(xiàn)實(shí)情況差異較大?，F(xiàn)有的系統(tǒng)樣點(diǎn)平均胸徑是以計(jì)測斷面積和得到該斷面積的林木胸高斷面積相除得到的林木株樹為占比權(quán)重加權(quán)平均計(jì)算出來的，這樣樣點(diǎn)內(nèi)同樣測到的一棵樹，徑階越小對(duì)株樹和胸徑的影響權(quán)重就越大。這跟實(shí)際調(diào)查情況差異較大，建議采用測量樣點(diǎn)計(jì)測斷面積個(gè)數(shù)為占比權(quán)重計(jì)算公頃株樹，然后反推平均胸徑。

(3)調(diào)查系統(tǒng)蓄積計(jì)算采用的是一元材積表，實(shí)際調(diào)查中小班測算蓄積完全跟林木高度沒有關(guān)系，導(dǎo)致部分林木矮化或長勢不高的小班測算蓄積與實(shí)際蓄積偏差較大。建議后期系統(tǒng)采用二元材積表計(jì)算，或者進(jìn)行蓄積量高度系數(shù)控制(即根據(jù)實(shí)際測量的平均木高度大小設(shè)置相應(yīng)的調(diào)整系數(shù)，對(duì)測量蓄積進(jìn)行調(diào)整)。

3 調(diào)查方法對(duì)比分析

大冶市第五次森林資源普查操作細(xì)則規(guī)定的調(diào)查方法主要有角規(guī)、樣圓、樣方、六株木調(diào)查法及推算。

3.1 調(diào)查方法使用頻率分析

從隨機(jī)抽取的兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的調(diào)查方法使用頻率上分析，角規(guī)調(diào)查法使用頻率在50%以上；竹林一律采取小樣圓調(diào)查法，所以竹林較多的話小樣圓使用頻率升高；細(xì)碎小于5畝的小班一般采用六株木法，所以當(dāng)小于5畝的喬木林細(xì)碎小班較多的話六株木法使用頻率升高；從兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)上看樣圓、樣方的使用頻率都較低是因?yàn)闃訄A、樣方較適用于平地，在坡度較大時(shí)測量誤差較大，且測量工作量較大相當(dāng)于角規(guī)工作量的2.5倍[5]，實(shí)際調(diào)查中采用較少；推算使用頻率較少是因?yàn)橥扑闶褂玫那疤釛l件苛刻，適用的小班很少，并且，因推算小班未實(shí)地調(diào)查一般不建議或盡量不采用。

從實(shí)踐使用結(jié)果上表明，角規(guī)、六株木、小樣圓分別在喬木林小班、細(xì)碎面積小于5畝喬木林小班、竹林小班上具有現(xiàn)實(shí)普適意義；在有蓄積小班調(diào)查過程中，角規(guī)和六株木對(duì)比樣圓和樣方會(huì)具有更大的便捷性(表1)。

表1 隨機(jī)抽查鄉(xiāng)鎮(zhèn)的調(diào)查方法使用頻率統(tǒng)計(jì)

3.2 測量過程的距離控制

從調(diào)查實(shí)踐的應(yīng)用需求角度分析，角規(guī)、樣圓、樣方、六株木法均需要進(jìn)行距離測量。根據(jù)湖北省第五次森林資源普查操作細(xì)則，角規(guī)調(diào)查法是采用JG-1型曲線角規(guī)目測控制，其他3個(gè)方法是采用皮尺實(shí)地測量控制。實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)采用JG-1型曲線角規(guī)測量時(shí)受限環(huán)境影響較大，且調(diào)查數(shù)據(jù)因人而異，具有較大的差異；采用皮尺測量時(shí)受限于坡度大、雜灌多等因素，測量誤差較大，操作難度大。針對(duì)該情況，在后續(xù)的調(diào)查過程中采用了新型便攜式激光測距儀，較好地解決了上述問題。

新型便攜式激光測距儀能進(jìn)行集角度、長度于一體的立體式測量，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行斜坡垂直水平距離換算，使用簡單，價(jià)格便宜，操作簡便，精度、效率高，受限外部環(huán)境較小，能有效地針對(duì)調(diào)查過程中的距離測量需求。使用過程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)比于傳統(tǒng)的皮尺測量，其能有效地減少人力成本、加快調(diào)查工作進(jìn)度、減小調(diào)查難度，優(yōu)勢明顯。

4 影響進(jìn)度和質(zhì)量的主要問題及改進(jìn)措施

4.1 調(diào)查人員經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)欠缺

森林資源二類調(diào)查時(shí)間間隔長達(dá)10年，調(diào)查不具有持續(xù)性，大部分調(diào)查技術(shù)人員在參與此次調(diào)查前都未有接觸二類調(diào)查，不具備二類調(diào)查工作經(jīng)驗(yàn)。加之此次二類調(diào)查采用了諸多新技術(shù)，與之前二調(diào)差異較大，而省廳的技術(shù)培訓(xùn)又不能具體到每個(gè)參與外業(yè)調(diào)查的人員，致使具體外業(yè)調(diào)查人員調(diào)查技術(shù)培訓(xùn)不足，導(dǎo)致調(diào)查員對(duì)于技術(shù)規(guī)程操作細(xì)則理解不到位、新技術(shù)集成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)用不熟練，在初期野外調(diào)查過程中錯(cuò)漏頻出。出現(xiàn)了初期調(diào)查進(jìn)度普遍不理想，調(diào)查質(zhì)量普遍不高的現(xiàn)象。

針對(duì)以上問題，在實(shí)際工作中采取了定期調(diào)查數(shù)據(jù)調(diào)查組先自查然后各組匯總再檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即進(jìn)行調(diào)查全隊(duì)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流，不斷補(bǔ)足調(diào)查中經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的欠缺的方式。實(shí)踐表明，此方法行之有效，經(jīng)過幾次的重復(fù)后，調(diào)查效率和質(zhì)量得到明顯提高。

4.2 前期準(zhǔn)備工作不到位

前期準(zhǔn)備工作不到位主要包含兩個(gè)方面：一是前期內(nèi)業(yè)小班預(yù)區(qū)劃不足，在開展外業(yè)調(diào)查前未有充分認(rèn)識(shí)到前期內(nèi)業(yè)小班預(yù)區(qū)劃的重要性，僅進(jìn)行簡單區(qū)劃，到外業(yè)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)查小班需要補(bǔ)充區(qū)劃、修邊、分割等操作的地方太多，占用大量外業(yè)調(diào)查時(shí)間；二是對(duì)于外業(yè)調(diào)查的交通、食宿等生活方面安排準(zhǔn)備不足，導(dǎo)致調(diào)查期間出現(xiàn)機(jī)動(dòng)車使用率低而步行繞路，食宿條件差而影響調(diào)查人員身體狀況、住宿與調(diào)查小班距離遠(yuǎn)而趕路耗費(fèi)時(shí)間長等等問題，致使外業(yè)調(diào)查時(shí)間使用效率不高[6]。

針對(duì)區(qū)劃不足問題后期采取調(diào)查當(dāng)晚詳細(xì)完善預(yù)區(qū)劃第二天需要調(diào)查小班，或者利用下雨天氣重新預(yù)區(qū)劃后續(xù)需調(diào)查小班的方法；針對(duì)食宿問題，后期采取通過當(dāng)?shù)亓謽I(yè)站、村委會(huì)等當(dāng)?shù)亓α柯鋵?shí)食宿在調(diào)查地周邊的策略；針對(duì)交通問題，后續(xù)采取購置二手摩托車的方式，經(jīng)調(diào)整后發(fā)現(xiàn)外業(yè)調(diào)查時(shí)間使用效率明顯上升，調(diào)查進(jìn)度、質(zhì)量明顯提高。

4.3 資金保障及獎(jiǎng)勵(lì)制度

野外調(diào)查工作時(shí)間長，條件苦，工作強(qiáng)度大，充足的資金保障和合適的獎(jiǎng)懲制度能夠有效調(diào)動(dòng)調(diào)查人員的積極性和主動(dòng)性，保障調(diào)查的工作效率和工作質(zhì)量。

4.4 調(diào)查工作方案

合理的調(diào)查工作分配方案和調(diào)查規(guī)劃能夠有效地將具體調(diào)查任務(wù)落實(shí)到人，優(yōu)化調(diào)查路線，避免重復(fù)調(diào)查，加快調(diào)查進(jìn)度。同時(shí)進(jìn)行合理的規(guī)劃管理能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)查過程中的問題，針對(duì)問題及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整。

根據(jù)實(shí)踐調(diào)查經(jīng)驗(yàn)，施行以老帶新，定期集中交流，調(diào)查組質(zhì)量定期自檢、調(diào)查隊(duì)總體把關(guān)的模式是實(shí)際調(diào)查工作中比較好的方案。

4.5 新技術(shù)的運(yùn)用

從實(shí)踐調(diào)查的結(jié)果來看，調(diào)查采用的平板數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)較于傳統(tǒng)紙質(zhì)數(shù)據(jù)采集方法可節(jié)約大量成本，減輕勞動(dòng)力，具有非常好的實(shí)用性，能極大提升外業(yè)調(diào)查工作效率和調(diào)查質(zhì)量。

新型便攜式激光測距儀在實(shí)踐調(diào)查過程中發(fā)揮了巨大的作用，有效地減少距離和角度測量的難度和工作量，提升了測量的精度和準(zhǔn)確度，對(duì)調(diào)查進(jìn)度、質(zhì)量提升明顯。

調(diào)查過程中試使用的小型無人機(jī)表明其對(duì)于調(diào)查底圖不清晰處、人工作業(yè)力很難到達(dá)處、把控調(diào)查小班全貌等調(diào)查問題是很好的解決工具，但目前受限于無人機(jī)的價(jià)格、操控距離、飛行時(shí)長等因素，在實(shí)際調(diào)查運(yùn)用尚有待其技術(shù)進(jìn)一步完善。

5 總結(jié)分析及未來發(fā)展趨勢

通過實(shí)踐工作表明，通過對(duì)調(diào)查人員進(jìn)行合理的工作方案安排，進(jìn)行充分的技術(shù)培訓(xùn)，進(jìn)行合理的食宿生活安置，選用適當(dāng)?shù)恼{(diào)查方法，設(shè)置合理的獎(jiǎng)懲制度、嚴(yán)格的質(zhì)量自檢和總體檢查制度是推進(jìn)二調(diào)工作進(jìn)度、提升工作質(zhì)量的行之有效的辦法。

新技術(shù)工具的使用對(duì)于二類調(diào)查工作具有革命性意義，有效使用并充分發(fā)揮新技術(shù)工具的作用能夠極大地節(jié)約調(diào)查所需人力物力，降低調(diào)查的難度，提高工作效率、加快調(diào)查的進(jìn)度，提升調(diào)查質(zhì)量?？梢灶A(yù)見，基于平板電腦開發(fā)的多技術(shù)調(diào)查數(shù)據(jù)采集集成系統(tǒng)、激光測距儀、小型無人飛機(jī)等新技術(shù)新工具必然會(huì)在林業(yè)相關(guān)調(diào)查應(yīng)用中普及。后續(xù)二類調(diào)查會(huì)朝著遙感地圖自動(dòng)識(shí)別，無人機(jī)實(shí)地核查，地面人力補(bǔ)充調(diào)查，不斷淡化人力調(diào)查作用，最終實(shí)現(xiàn)無人化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。