森林資源監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)及發(fā)展方向探討

◎王立華

森林資源監(jiān)測(cè)制度是我國森林資源管理的基本制度之一。我國的森林資源監(jiān)測(cè)分為四類：國家森林資源連續(xù)清查（簡稱一類清查）、森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查（簡稱二類調(diào)查）、森林作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查（簡稱三類調(diào)查）、森林資源狀況年度核查調(diào)查（簡稱年度核查調(diào)查）。年度核查調(diào)查如年度森林采伐限額執(zhí)行情況，年度人工造林、人工更新、封山育林、飛播造林及保存狀況，年度征占用林地情況，年度林業(yè)工程實(shí)施情況、年度森林資源管理和生態(tài)公益林管護(hù)情況等。

一、目前森林資源監(jiān)測(cè)存在的問題

1.沒有認(rèn)識(shí)到森林資源監(jiān)測(cè)的重要性。在林業(yè)建設(shè)過程中，各級(jí)政府及林業(yè)部門對(duì)森林資源監(jiān)測(cè)的認(rèn)識(shí)不足，重視程度不夠。林業(yè)建設(shè)的目標(biāo)不明確、發(fā)展思路不清晰、林業(yè)管理方法不配套，而這一切的實(shí)施都必須建立在對(duì)林業(yè)客觀實(shí)際的了解和對(duì)客觀規(guī)律掌握的基礎(chǔ)上。就要通過森林資源監(jiān)測(cè)，通過林業(yè)調(diào)查，監(jiān)測(cè)，檢查，監(jiān)督等基本手段，摸清森林資源家底，掌握森林資源動(dòng)態(tài)，應(yīng)用科學(xué)方法和適用技術(shù)，進(jìn)行有效的規(guī)劃，設(shè)計(jì)，組織，協(xié)調(diào)和控制，達(dá)到增長森林資源，改善生態(tài)環(huán)境，發(fā)展林業(yè)事業(yè)的目的。

2. 森林資源監(jiān)測(cè)的經(jīng)費(fèi)投入嚴(yán)重不足。在改革開放和發(fā)展社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的新形勢(shì)下，一些地方政府只重視經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至不惜以犧牲環(huán)境為代價(jià)，對(duì)森林資源監(jiān)測(cè)的經(jīng)費(fèi)投入嚴(yán)重不足，各種技術(shù)及設(shè)備跟不上森林資源監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展要求，制約了森林資源監(jiān)測(cè)工作的正常開展，影響森林資源監(jiān)測(cè)技術(shù)的提高和順利開展，對(duì)森林資源監(jiān)測(cè)質(zhì)量造成嚴(yán)重后果。使得森林資源監(jiān)測(cè)沒有科學(xué)、合理發(fā)揮到作用，看不到森林資源發(fā)展前景，造成惡性循環(huán)。

3.森林資源監(jiān)測(cè)人員素質(zhì)不高。一些森林資源監(jiān)測(cè)人員法制觀念淡薄，思想作風(fēng)不嚴(yán)，工作觀念及服務(wù)意思跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，造成森林資源監(jiān)測(cè)質(zhì)量監(jiān)督不力、調(diào)查設(shè)計(jì)質(zhì)量下降、管理方法不當(dāng)。

二、森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)新技術(shù)

1.3S 技術(shù)。3S 是地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformation System，簡稱GIS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱GPS）和遙感技術(shù)（Remote Sensing，簡稱RS）這三項(xiàng)的全稱縮略，集信息獲取、信息處理、信息應(yīng)用于一身，具有快速、實(shí)時(shí)的空間信息獲取與分析能力，是構(gòu)成地理信息產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)品和技術(shù)，也是應(yīng)用于森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的一種技術(shù)手段和科學(xué)方法。在3S 技術(shù)中，GPS主要被應(yīng)用于實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo)，包括各種傳感器和運(yùn)載平臺(tái)的空間位置，利用其定位功能，快速準(zhǔn)確地測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)，輔助遙感圖像的幾何糾正，可大大提高工作效率和精度。RS 用于實(shí)時(shí)或準(zhǔn)時(shí)提供目標(biāo)及其環(huán)境的語義和非語義信息，及時(shí)地對(duì)GIS 進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，具有快速機(jī)動(dòng)性和高分辨率的特點(diǎn)。GIS 則是對(duì)多種來源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，為信息的處理、信息的應(yīng)用提供強(qiáng)有力的工具，可進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真、模擬，進(jìn)行最優(yōu)化決策，是3S技術(shù)集成的基礎(chǔ)平臺(tái)，三者的結(jié)合與集成已成為空間科學(xué)的發(fā)展方向和必然趨勢(shì)，該技術(shù)不受氣候、日照影響，能穿透云層并能全天候工作的雷達(dá)衛(wèi)星遙感技術(shù)等。20 世紀(jì)80 年代中期，美國林務(wù)局就在資源、流域、生物多樣性保護(hù)等方面的管理監(jiān)測(cè)中廣泛推廣GIS，GPS，RS 技術(shù)和計(jì)算機(jī)等先進(jìn)手段，目前美國已突破傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)范圍，滲透到全球環(huán)境變化監(jiān)測(cè)和森林保健監(jiān)測(cè)（FHM）研究，利用航天遙感技術(shù)建立大范圍的森林生態(tài)圖和森林健康指數(shù)圖，對(duì)森林的生物和環(huán)境因子，森林的健康狀況進(jìn)行連續(xù)和動(dòng)態(tài)的研究與監(jiān)測(cè)。我國也是開展3S 技術(shù)較早的國家之一，國家十分重視對(duì)3S 技術(shù)的研究，一直都把遙感技術(shù)、GIS 作為優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)，國家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃也把遙感技術(shù)及3S 技術(shù)的發(fā)展列為重點(diǎn)加以資助，并取得了一些重大科技成果，成功地實(shí)現(xiàn)了一些實(shí)用的集成模式。

2.抽樣技術(shù)。在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系中，除3S技術(shù)外，傳統(tǒng)的抽樣技術(shù)必不可少?；镜某闃臃椒ǎ绾唵坞S機(jī)抽樣、分層抽樣、整群抽樣、二階與多階抽樣、系統(tǒng)抽樣在林業(yè)資源調(diào)查及監(jiān)測(cè)中都有所應(yīng)用。應(yīng)用抽樣技術(shù)與3S 技術(shù)相互協(xié)作進(jìn)行調(diào)查和監(jiān)測(cè)，可充分展示現(xiàn)代科技賦予現(xiàn)代林業(yè)的高效率、低成本、高精度的特點(diǎn)。美國林學(xué)界從20 世紀(jì)70 年代后期開始兩階抽樣方法研究，先后設(shè)計(jì)出三種HPS/PPS 抽樣方法，20 世紀(jì)90 年代設(shè)計(jì)出的第三種方法，即第一階為水平點(diǎn)抽樣，第二階為簡單隨機(jī)抽樣，隨機(jī)樣本限制在第一階樣點(diǎn)內(nèi)，樣本選取是按與直徑平方成比例的概率進(jìn)行，特別適用于大面積的總體調(diào)查，而且對(duì)樹齡較大的天然混交林更呈現(xiàn)出它的優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)在林業(yè)抽樣方面的研究也較深入，如在森林資源清查中應(yīng)用二期抽樣方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，另外還有PR 抽樣、角規(guī)點(diǎn)抽樣等方法，且仍在不斷探索準(zhǔn)確、高效、費(fèi)用少的抽樣方法。

三、森林資源監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展的主要特征

1.森林資源監(jiān)測(cè)體系的綜合化。森林資源監(jiān)測(cè)體系的綜合化，表現(xiàn)為監(jiān)測(cè)內(nèi)容的日益豐富、跨部門的協(xié)同合作和信息共享。傳統(tǒng)的森林資源監(jiān)測(cè)重點(diǎn)主要在森林的蓄積、面積上。而目前監(jiān)測(cè)內(nèi)容已經(jīng)擴(kuò)展到森林生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)方面，如森林健康、森林生物量、生物多樣性、野生動(dòng)植物、濕地資源等。

我國的森林資源連續(xù)清查一直注重于森林面積和蓄積數(shù)據(jù)，近年來隨著對(duì)森林健康和環(huán)境情況的重視程度的提高，也增加了一些這方面的內(nèi)容，如森林健康等級(jí)、濕地類型、荒漠化類型、森林群落結(jié)構(gòu)、自然度等。但從總體設(shè)計(jì)來看，以及從數(shù)據(jù)的處理、分析和利用看，重點(diǎn)依然在森林的面積和蓄積上。

2.森林資源監(jiān)測(cè)中高新技術(shù)的大量應(yīng)用。為提高森林資源監(jiān)測(cè)效率和精度，高新技術(shù)如遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等的應(yīng)用已變得十分普遍，野外數(shù)據(jù)采集儀的應(yīng)用也越來越多。20 世紀(jì)80 年代末期，加拿大幾乎每個(gè)省的林業(yè)部和多數(shù)林業(yè)公司都已開始或完成以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的森林資源清查，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的普遍化和深層化應(yīng)用，在森林資源清查、經(jīng)營管理、決策支持和森林資源監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了極其重要的作用。

航天遙感用于林業(yè)主要是林地分類、針闊葉樹種分類、土壤分類、地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)更新、宏觀環(huán)境監(jiān)測(cè)、病蟲害預(yù)防和火災(zāi)監(jiān)測(cè)等。加拿大不列顛哥倫比亞省對(duì)于生長與收獲模型的研究設(shè)有許多固定樣地，集約經(jīng)營的林分在固定樣地不足的情況下就跟美國的數(shù)據(jù)聯(lián)合使用，系統(tǒng)地建立的生長收獲模型則用于森林資源數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新和預(yù)測(cè)。加拿大建立的林分生長與收獲模型、數(shù)據(jù)更新和預(yù)測(cè)模型實(shí)用性也比較好，并且在森林清查、數(shù)據(jù)更新、資源監(jiān)測(cè)、森林經(jīng)營利用以及林業(yè)規(guī)劃和計(jì)劃工作中發(fā)揮了更大的作用。

結(jié)束語：森林資源監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)了我國越來越重視森林資源的保護(hù)工作。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大量的高新技術(shù)也被運(yùn)用其中，我國森連資源監(jiān)測(cè)技術(shù)也將越來越成熟。