劉 璐
(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測(cè)院,遼寧沈陽(yáng)110122)
林地變更調(diào)查是實(shí)施《全國(guó)林地保護(hù)利用規(guī)劃綱要(2010—2020年)》的重要任務(wù),經(jīng)國(guó)務(wù)院審議通過(guò)。 林地變更調(diào)查的開(kāi)展可以更好地適應(yīng)和滿足林地保護(hù)管理需要, 為完善森林資源監(jiān)測(cè)體系、加強(qiáng)使用林地審核審批管理和執(zhí)法監(jiān)督、劃定生產(chǎn)生活生態(tài)空間開(kāi)發(fā)管界限制、落實(shí)林地用途管制一張藍(lán)圖和實(shí)現(xiàn)多規(guī)合一奠定基礎(chǔ)。 2013年6月,國(guó)家林業(yè)局在遼寧省選取本溪滿族自治縣(以下簡(jiǎn)稱(chēng)本溪縣)作為試點(diǎn)縣,經(jīng)過(guò)兩年的試點(diǎn)工作,本溪縣形成了一套適合遼寧省縣區(qū)特點(diǎn)的變更方法,2016年在全省林地變更工作中全面使用。
2008年,遼寧省李曉玲等應(yīng)用分布式地理數(shù)據(jù)庫(kù)等GIS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)省級(jí)森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)的同步更新[2],應(yīng)用該系統(tǒng),遼寧省各縣區(qū)完成了2006年到2011年二調(diào)森林資源檔案數(shù)據(jù)按年度的屬性和空間數(shù)據(jù)的同步更新。 但是,由于全國(guó)編制“林地一張圖”[3]、遼寧省編制青山保護(hù)規(guī)劃“一張圖”[4]、遼寧省生態(tài)公益林確認(rèn)[5]等工作的開(kāi)展,造成了全省生成多套空間與非空間異構(gòu)數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的資源數(shù)據(jù)更新方法已經(jīng)無(wú)法滿足省級(jí)及國(guó)家資源數(shù)據(jù)成果的多樣化需求。 因此通過(guò)數(shù)據(jù)整合集多套異構(gòu)森林資源數(shù)據(jù)有效信息于一體,形成一套完整科學(xué)可利用的森林資源標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為林地變更工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),是進(jìn)行林地變更試點(diǎn)的首要步驟。
林地變更內(nèi)容包含林地范圍(新增林地、減少林地)、林地地類(lèi)(新增森林、減少森林、其他地類(lèi)之間的變化)、管理屬性(林地權(quán)屬、森林類(lèi)別、林種、工程類(lèi)別等)的變化[6]。 此次林地變更試點(diǎn)要求結(jié)合最新森林資源清查數(shù)據(jù)、土地利用總體規(guī)劃和第二次全國(guó)土地調(diào)查成果等成果, 明確林地與耕地、草地等的界限,調(diào)整不準(zhǔn)確的圖形邊界。 對(duì)于林地?cái)?shù)據(jù)與國(guó)土數(shù)據(jù)重疊交叉圖斑,要填寫(xiě)國(guó)土地類(lèi)(賦值國(guó)土地類(lèi)代碼)并標(biāo)注說(shuō)明,因此,做好林地和國(guó)土銜接是本次林地變更試點(diǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容。
根據(jù)變更內(nèi)容分析,林地的變化分為林地內(nèi)部轉(zhuǎn)移和林地非林地間的轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出[7],引起變化的原因眾多,涉及的各項(xiàng)業(yè)務(wù)和部門(mén)聯(lián)系緊密,在變更的過(guò)程中,需要各部門(mén)協(xié)同工作,具體原因與部門(mén)之間的關(guān)系如表1 (涉及業(yè)務(wù)部門(mén)及名稱(chēng)以本溪縣為例)。
收集變更調(diào)查期間所有林業(yè)經(jīng)營(yíng)資料,并將森林資源各類(lèi)成果擴(kuò)充至林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中(數(shù)據(jù)整合),以更新年度兩期遙感影像(前期與本期)為底圖進(jìn)行遙感判讀并區(qū)劃出變化地塊,與國(guó)土數(shù)據(jù)做銜接,核實(shí)需要現(xiàn)地調(diào)查的小班,最后生成本期林地變更調(diào)查成果,從而更新全國(guó)林地“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù),具體流程如圖1。
3.1.1 收集林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理資料
主要收集2012年初到2015年12月31日期間本溪縣各類(lèi)林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理資料。 資料收集需要表1 中林業(yè)各部門(mén)之間協(xié)同合作,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
3.1.2 林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
圖1 林地變更試點(diǎn)工作流程
為了解決遼寧省目前存在的多套異構(gòu)數(shù)據(jù)問(wèn)題,需要準(zhǔn)備本溪縣林地“一張圖”數(shù)據(jù)、生態(tài)公益林確認(rèn)數(shù)據(jù)、青山保護(hù)規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)、二類(lèi)調(diào)查森林資源檔案數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)整合形成一套完整有效的林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和變更。 此外,還需準(zhǔn)備國(guó)家下發(fā)的國(guó)土數(shù)據(jù)資料用于進(jìn)行林地與國(guó)土的銜接。
3.1.3 遙感影像資料
影像資料貫穿于數(shù)據(jù)變更的整個(gè)過(guò)程,林地變更需要的遙感影像有:前期航空影像,即2011年林地落界時(shí)使用的航拍影像 (時(shí)相大部分為08年),坐標(biāo)為西安80 坐標(biāo)系;本期遙感影像,由國(guó)家林業(yè)局提供;國(guó)土區(qū)劃參照影像,即在國(guó)土小班進(jìn)行區(qū)劃時(shí)參照的影像,主要起到輔助參考作用。 其中,前期航空影像和本期遙感影像用于制作遙感判讀圖層,遙感判讀直接體現(xiàn)兩期影像的變化,是進(jìn)行林地變更和核查的非常重要的輔助資料。
3.2.1 林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理資料矢量化
林業(yè)經(jīng)營(yíng)類(lèi)型分為植樹(shù)造林、森林采伐、林業(yè)工程、占用征收、林業(yè)案件、森林災(zāi)害、權(quán)屬變更、森林類(lèi)別、規(guī)劃調(diào)整等,將管理資料按照各類(lèi)型歸類(lèi)并矢量化。 遼寧省林業(yè)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)是北京54 坐標(biāo)系,為滿足國(guó)家變更數(shù)據(jù)要求,需將矢量化后的經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成西安80 坐標(biāo)系。
3.2.2 林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合
為了實(shí)現(xiàn)將生態(tài)公益林確認(rèn)數(shù)據(jù)、青山保護(hù)規(guī)劃“一張圖”數(shù)據(jù)、二類(lèi)調(diào)查資源檔案數(shù)據(jù)整合到林地“一張圖”數(shù)據(jù)中,需把握以下幾個(gè)原則[8]:1.圖形應(yīng)完全保留原始的林地“一張圖”圖形。 2.應(yīng)重新標(biāo)準(zhǔn)化屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并重新定制數(shù)據(jù)字典。3.在整合過(guò)程中,應(yīng)確保林地保護(hù)等級(jí)、事權(quán)等級(jí)等不能改變,當(dāng)土地權(quán)屬、地類(lèi)、林種、森林類(lèi)別、工程類(lèi)別發(fā)生變化時(shí)需要填寫(xiě)變化原因和時(shí)間并進(jìn)行相應(yīng)的備注。 整合方法如圖2。
圖2 林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合方法
3.2.3 遙感判讀
遙感判讀是指在林地范圍內(nèi)區(qū)劃出兩期影像發(fā)生變化的地塊,并標(biāo)注判讀地類(lèi):有林地、灌木林地、無(wú)立木林地、其他林地或非林地,分為建標(biāo)和判讀兩部分。 這一過(guò)程可在國(guó)家林業(yè)局下發(fā)的全國(guó)林地更新軟件(遼寧定制版)中完成。
3.2.4 國(guó)土待確認(rèn)矢量圖層
林地與國(guó)土銜接只需要完成地類(lèi)的銜接,而且只對(duì)地類(lèi)不同的地塊進(jìn)行人工確認(rèn)和標(biāo)記。 因此國(guó)土需要進(jìn)行初步處理,思路如下:屬性上可以只保留“地類(lèi)”一個(gè)字段;圖形上相鄰地塊如果地類(lèi)相同可以合并成一個(gè)大班,然后通過(guò)與林地“一張圖”數(shù)據(jù)的空間分析從中剔除掉地類(lèi)一致的地塊。 具體流程如圖3:
圖3 國(guó)土待確認(rèn)矢量圖層生成過(guò)程
圖斑更新就是根據(jù)各類(lèi)林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理圖層、遙感判讀圖層、國(guó)土待確認(rèn)圖層對(duì)林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。 更新包含兩個(gè)方面的內(nèi)容:圖形更新和屬性更新。
圖形更新主要針對(duì)的是小班面和林帶數(shù)據(jù)(即面和線兩種數(shù)據(jù)類(lèi)型)。 常用的面圖形更新方式是分割、合并、邊界修改,常用的線圖形更新方式是新建、分割。 運(yùn)用林地變更軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
屬性更新是指對(duì)小班因子的更新,伴隨在圖形更新之后,保證每個(gè)區(qū)劃完的圖斑都能將相應(yīng)的屬性因子更新到現(xiàn)狀。 由于在數(shù)據(jù)整合的過(guò)程中將森林資源數(shù)據(jù)庫(kù)因子擴(kuò)充了進(jìn)來(lái),因此屬性更新的內(nèi)容多且復(fù)雜,必須充分利用好各類(lèi)林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理圖層、遙感判讀圖層、國(guó)土待確認(rèn)圖層的屬性信息,參考圖層中無(wú)法確定的因子就要詢問(wèn)當(dāng)?shù)亓謽I(yè)站調(diào)查員或者進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查。 豐富屬性結(jié)構(gòu)是試點(diǎn)過(guò)程中對(duì)全國(guó)林地更新軟件(遼寧定制版)的進(jìn)行測(cè)試和意見(jiàn)反饋的關(guān)鍵內(nèi)容。
傳統(tǒng)的補(bǔ)充調(diào)查方法需要采用紙質(zhì)填表或者掌上電腦PDA 的方式,采用平板端軟件更適合進(jìn)行縣級(jí)林地變更調(diào)查。 平板端軟件調(diào)查的優(yōu)點(diǎn)是屏幕大、操作靈活,并且擁有更多的儲(chǔ)容量來(lái)承載更多數(shù)據(jù),硬件配置高能夠進(jìn)行更加復(fù)雜的運(yùn)算,硬盤(pán)抗震性能更強(qiáng),更適合野外攜帶和操作(如圖4)。
圖4 平板電腦端軟件
需要補(bǔ)充調(diào)查的情況有:(1) 林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理資料體現(xiàn)的變化與遙感判讀變化方向不一致的地塊;(2)遙感影像沒(méi)有反映變化的地塊;(3)遙感影像沒(méi)有覆蓋的地塊;(4) 非林地中參與覆蓋率計(jì)算的小班的基本林分因子需要進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查;(5) 國(guó)土銜接待確認(rèn)圖層中的地塊;(6)地類(lèi)沒(méi)變變化但基本林分因子發(fā)生變化的小班,未成林進(jìn)階小班、自然增長(zhǎng)量無(wú)法確定的小班、前期因子填寫(xiě)錯(cuò)誤的小班等。
數(shù)據(jù)質(zhì)檢是對(duì)最后成果的質(zhì)量控制,包括圖形檢查和屬性檢查。
圖形檢查包含相交、細(xì)碎、超邊界及多部件檢查。 其中細(xì)碎檢查確實(shí)為實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的作業(yè)圖斑,并不是變更過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)碎塊。
屬性檢查包括關(guān)鍵字檢查: 關(guān)鍵字不能重復(fù)、字典域檢查、邏輯關(guān)系檢查、必填項(xiàng)檢查、必填項(xiàng)未填等。 由于數(shù)據(jù)整合是對(duì)原有的林地“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了屬性擴(kuò)展, 因此總結(jié)本溪縣數(shù)據(jù)特點(diǎn),不斷修正數(shù)據(jù)字典和邏輯關(guān)系定義以完善全國(guó)林地更新軟件(遼寧定制版)是試點(diǎn)中的重要內(nèi)容。
將前期林地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與本地林地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行疊加分析,生成林地變化數(shù)據(jù)庫(kù)。 林地變更試點(diǎn)成果統(tǒng)計(jì)表有5 個(gè):(1) 各類(lèi)林地面積變更統(tǒng)計(jì)表;(2)公益林地面積變更統(tǒng)計(jì)表;(3) 商品林地面積變更統(tǒng)計(jì)表;(4)各類(lèi)林地動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移統(tǒng)計(jì)表;(5)林地變化原因分析統(tǒng)計(jì)表。
2015年, 國(guó)家林業(yè)局辦公室下發(fā) 《關(guān)于做好2016年全國(guó)林地變更調(diào)查工作的通知》, 遼寧省成為最后一批開(kāi)展林地變更調(diào)查的省份, 由于林地“一張圖”數(shù)據(jù)是在2012年林地保護(hù)利用規(guī)劃時(shí)產(chǎn)生,4年的時(shí)間跨度成為全省進(jìn)行林地變更的難點(diǎn),因此理清已有數(shù)據(jù)關(guān)系(例如數(shù)據(jù)整合、國(guó)土銜接)及變更年限期間各類(lèi)林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理資料,做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理是保證4年期間的所有林地變化都能體現(xiàn)在最終成果的關(guān)鍵,也是本溪縣試點(diǎn)著重解決的問(wèn)題。
由于數(shù)據(jù)整合后的林地變更基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)原有的林地“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了屬性擴(kuò)展,因此“全國(guó)林地變更試點(diǎn)軟件”已經(jīng)無(wú)法滿足本縣的更新需求。 在試點(diǎn)過(guò)程中,總結(jié)本溪縣自身特點(diǎn),不斷修正數(shù)據(jù)字典和邏輯關(guān)系定義、增加特殊功能,逐漸形成了適合于遼寧省縣級(jí)實(shí)際工作需求的定制化林地變更軟件,豐富和完善了我省區(qū)別于其他省份的林地變更工作內(nèi)容。
采用平板電腦進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)充調(diào)查,及時(shí)修正小班圖形和屬性因子,減少了野外調(diào)查和數(shù)據(jù)回填的工作量,提高了實(shí)地調(diào)查的效率和現(xiàn)地核實(shí)的準(zhǔn)確性。