3S 技術(shù)在森林資源二類調(diào)查中的實(shí)踐

任鵬飛 張寶亮

（吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，吉林長春 130022）

森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查也稱為二類調(diào)查，是森林資源保護(hù)和利用實(shí)踐中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。因?yàn)榱⒆阌谠撜{(diào)查結(jié)果，森林資源的具體保護(hù)以及應(yīng)用會(huì)更具科學(xué)性和準(zhǔn)確性。就目前的分析來看，森林資源二類調(diào)查是一項(xiàng)涉及范圍廣、內(nèi)容復(fù)雜的調(diào)查，要想獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，需要應(yīng)用科學(xué)有效的技術(shù)。研究表明，3S 技術(shù)在調(diào)查實(shí)踐中有較好的利用效果，所以分析研究3S 技術(shù)在森林資源二類調(diào)查中的實(shí)踐利用有突出價(jià)值。

1 3S 技術(shù)概述

要在森林資源二類調(diào)查實(shí)踐中利用3S 技術(shù)，首先需要對3S 技術(shù)進(jìn)行全面分析與了解。3S 技術(shù)具體指的是遙感技術(shù)（Remote Sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS） 和 全 球 定 位 系 統(tǒng)（Global Positioning Systems，GPS）的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)[1]。就3S 技術(shù)的具體利用來看，其在目前的諸多領(lǐng)域均有使用，且發(fā)揮出了重要價(jià)值。因此，總結(jié)該種技術(shù)的具體利用效果，同時(shí)強(qiáng)調(diào)技術(shù)推廣，對于當(dāng)前的3S 技術(shù)價(jià)值發(fā)揮意義顯著。

2 3S 技術(shù)在森林資源二類調(diào)查中的利用

3S 技術(shù)在目前的森林資源二類調(diào)查中利用比較廣泛，分析研究技術(shù)的具體利用方法以及細(xì)節(jié)，對于發(fā)揮技術(shù)特點(diǎn)以及優(yōu)勢有突出價(jià)值。為了更加準(zhǔn)確地對3S 技術(shù)在森林資源二類調(diào)查中的利用進(jìn)行明確，文章以國有林場二類調(diào)查實(shí)踐為例進(jìn)行基本分析，以下是技術(shù)應(yīng)用的具體總結(jié)。

2.1 調(diào)查技術(shù)路線國有林場二類調(diào)查采用“3S”技術(shù)進(jìn)行遙感目視判讀區(qū)劃土地類型；通過建立估測模型，回歸估測確定小班平均胸徑、平均樹高及林分蓄積；通過總體蓄積控制樣地，控制總體有林地、疏林地的總蓄積。

小班土地類型區(qū)劃是以SPOT5 遙感圖像為基礎(chǔ)，通過建立解譯標(biāo)志，室內(nèi)目視區(qū)劃判讀小班土地類型及小班屬性，對室內(nèi)區(qū)劃結(jié)果進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證，對難以目視判讀的小班進(jìn)行實(shí)地調(diào)查[2]。通過多期連續(xù)樣地樣本數(shù)據(jù)，分析篩選影響蓄積的林分因子、立地因子，建立林分平均胸徑、平均樹高及單位蓄積量估測模型，回歸估測沒有人為干擾的原有、疏林地小班的平均胸徑、平均樹高及單位面積的蓄積量，新區(qū)劃以及難以區(qū)劃判讀的有林地、疏林地小班通過實(shí)地調(diào)查確定小班平均胸徑、平均樹高及林分蓄積。通過3S 技術(shù)，可基于小班空間及屬性數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計(jì)匯總產(chǎn)出各類森林資源統(tǒng)計(jì)表，并按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，制作出森林分布圖、森林分類區(qū)劃圖、林相圖等。

2.2 調(diào)查方法就國有林場二類調(diào)查實(shí)踐來看，主要的調(diào)查方法包括遙感數(shù)據(jù)圖像處理與遙感影像解譯標(biāo)志建立、小班調(diào)查因子判讀、實(shí)地驗(yàn)證及補(bǔ)充調(diào)查、小班蓄積量調(diào)查、成果產(chǎn)出等主要環(huán)節(jié)。以下是對具體工作實(shí)施的細(xì)節(jié)性分析。

就具體的調(diào)查工作開展來看，非常關(guān)鍵的一項(xiàng)工作是遙感數(shù)據(jù)圖像處理及遙感影像解譯標(biāo)志建立[3]。該工作的具體實(shí)施主要包含兩大步驟。第一是遙感數(shù)據(jù)圖像處理。在此次調(diào)查中，圖像處理選用的是法國SPOT5（分辨率2.5 m）衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，衛(wèi)星軌道號(hào)分別為：214/252、216/251、216/252、216/253、218/253。對衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正、正射糾正、圖像增強(qiáng)、拉伸和波段融合等處理，產(chǎn)出本次二類區(qū)劃判讀的基礎(chǔ)遙感影像圖，并制作1 ∶25 000 比例尺的遙感影像圖，作為外業(yè)調(diào)查工作圖。正射影像采用1980 西安坐標(biāo)系，高斯克呂格投影，6 度分帶，1985 國家高程基準(zhǔn)。第二是遙感影像解譯標(biāo)志建立[4]?；趪辛謭鲞b感影像圖的時(shí)相、土地類型和地表植被的空間分布特點(diǎn)，布設(shè)踏勘路線，借助遙感影像圖，利用全球定位系統(tǒng)（GPS）現(xiàn)地輔助定位，數(shù)碼照相機(jī)現(xiàn)地拍照地物和植被情況，采集并建立遙感影像圖的直觀影像特征和地面地物實(shí)況的對應(yīng)關(guān)系，編制解譯標(biāo)志特征表。在此項(xiàng)工作實(shí)施的過程中，需要對4 方面的內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。

首先是小班判讀和判讀復(fù)核[5]。在經(jīng)過遙感技術(shù)、判讀方法培訓(xùn)及充分熟悉掌握解譯標(biāo)志的情況下，區(qū)劃判讀人員運(yùn)用GIS 軟件，根據(jù)遙感影像圖的色彩、色斑形狀、顆粒度大小、光澤亮度等圖像特征，結(jié)合植被分布的生物學(xué)特性，進(jìn)行綜合分析，對森林經(jīng)營區(qū)劃的數(shù)字成果進(jìn)行小班目視判讀，填寫地類、樹種（組）、郁閉度、齡組等主要判讀因子。對于難以判讀的地類等主要因子，借助以往二類調(diào)查圖卡、公益林區(qū)劃界定成果、工程設(shè)計(jì)文件、檢查驗(yàn)收資料等綜合分析判定，地形地貌等因子參照地形圖確定。判讀前，首先針對不同地類、不同林分類別進(jìn)行試判，統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；然后采取背靠背方式進(jìn)行正式判讀，即先由一人區(qū)劃判讀，再由另一人復(fù)核判讀，要求兩名判讀人員的一致率達(dá)到90%以上。如果一致率達(dá)不到90%，對不一致的小班進(jìn)行重新區(qū)劃判讀，直至一致率達(dá)到90%以上。對于室內(nèi)判讀存在疑問、爭議的小班現(xiàn)地確定。

其次是進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證[6]。室內(nèi)判讀工作經(jīng)檢查合格后，采用典型抽樣方法選擇5%左右的小班，進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證。實(shí)地驗(yàn)證內(nèi)容包括各級區(qū)劃界線和小班界線是否準(zhǔn)確、判讀因子是否正確等。在實(shí)地驗(yàn)證的過程中對室內(nèi)難以判讀的小班進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)查。

再次是進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)查。對室內(nèi)未區(qū)劃或難以區(qū)劃的小班以及有疑問或爭議的小班進(jìn)行現(xiàn)地實(shí)測調(diào)查，現(xiàn)地勾繪小班界線，調(diào)查小班因子。結(jié)合實(shí)地驗(yàn)證，對部分有林地、疏林地小班采用角規(guī)輔助調(diào)查小班公頃蓄積。在此次調(diào)查中，全場現(xiàn)地勾繪和現(xiàn)地調(diào)查小班820 個(gè)，占全場小班總數(shù)的5.23%。角規(guī)調(diào)查小班580 個(gè)，占全場有林地、疏林地小班數(shù)的6.08%。

最后是補(bǔ)充調(diào)查。對于在兩期調(diào)查之間有經(jīng)營活動(dòng)的小班以及在室內(nèi)難以判讀確定小班主要因子的小班，結(jié)合實(shí)地驗(yàn)證進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查。全場補(bǔ)充調(diào)查小班840 個(gè)，占全場小班總數(shù)的5.36%。

3 結(jié)語

綜上所述，森林資源調(diào)查對于當(dāng)前階段的森林資源保護(hù)和科學(xué)開發(fā)利用有積極的作用，所以在實(shí)踐中必須關(guān)注森林資源的調(diào)查。就調(diào)查實(shí)踐來看，二類調(diào)查是非常重要的內(nèi)容，掌握科學(xué)的方法，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，提升調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，對于森林資源的合理規(guī)劃有突出價(jià)值。3S 技術(shù)在目前的森林調(diào)查實(shí)踐中有積極作用，所以文章在3S 技術(shù)分析的基礎(chǔ)上對其具體應(yīng)用進(jìn)行探討，旨在明確技術(shù)應(yīng)用步驟，指導(dǎo)技術(shù)的規(guī)范性使用。