基于ArcGIS應(yīng)用六棵樹抽樣調(diào)查方法

吳偉超

摘要? ? 以中德財政合作森林可持續(xù)經(jīng)營項目為例，詳細(xì)闡述了六棵樹抽樣調(diào)查方法的應(yīng)用。該方法可覆蓋整個林分，并具有代表性。該點狀抽樣調(diào)查的優(yōu)點是測量誤差小，能很好地解決常規(guī)方法（如固定的樣方或樣圓）在山區(qū)困難立地條件下設(shè)置固定樣方或樣圓不方便、精確度差的難題。

關(guān)鍵詞? ? ArcGIS;六棵樹抽樣調(diào)查法;樣地;樣線;目標(biāo)樹

林分調(diào)查通常采用標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查方法，按作業(yè)小班面積的2%設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地，每塊標(biāo)準(zhǔn)地的面積不小于0.1 hm2，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)進(jìn)行每木檢尺調(diào)查胸徑、樹高等各項林分因子，綜合多個標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查結(jié)果，確定作業(yè)小班蓄積量。六棵樹抽樣調(diào)查法是在林分中沿預(yù)先按規(guī)則布設(shè)的調(diào)查樣線等距離確定樣地中心點，在每個中心點選擇距中心點最近的6棵樹進(jìn)行測量，多點綜合確定林分蓄積量。現(xiàn)將該方法介紹如下。

1? ? 工具準(zhǔn)備

Windows 7以上操作系統(tǒng)、ArcGIS 10.2軟件、衛(wèi)星圖片、1∶10 000電子地形圖、手持GPS、激光測距儀、坡度儀以及皮尺等。

2? ? 樣地數(shù)量確定

樣地數(shù)量取決于林分面積，一般在4～25個之間。樣地數(shù)量計算方法：樣地數(shù)=4+0.7×林分面積（hm2）。例如，一個林分面積為10 hm2，則需設(shè)立11個樣地。

3? ? 樣線和樣地布設(shè)

用ArcGIS在準(zhǔn)備調(diào)查的小班圖上（1∶10 000電子地形圖）布設(shè)調(diào)查樣線。樣線應(yīng)該橫穿等高線（即幾乎垂直等高線），穿越林分全部典型區(qū)域（如林分的稀密、高矮、粗細(xì)，坡度的大小，土層的薄厚等）。樣線可以為多條，每一條樣線的兩端應(yīng)離開林緣。布好樣線后，測量計算樣線總長度。樣地間距可用樣線總長度除以需布設(shè)的樣地個數(shù)求得。如樣線總長度為10 cm（相當(dāng)于現(xiàn)地1 000 m），那么10 hm2林地圖上樣地間距為0.9 cm，現(xiàn)地間距為90 m。根據(jù)已布好的樣線和確定的樣地間距，在樣線上布設(shè)樣地點且等距離分布。然后導(dǎo)出每個樣地點坐標(biāo)用于外業(yè)調(diào)查[1]。

4? ? 六棵樹抽樣調(diào)查

4.1? ? 6棵樹的確定

將ArcGIS 10.2軟件導(dǎo)出的樣地點坐標(biāo)導(dǎo)入手持GPS測量儀，尋找樣地點，用帶有鐵尖頭的花桿臨時插記樣地中心點。標(biāo)記距離樣地中心點最近的6棵樹（起測徑階≥5 cm），并測量其胸徑，將每株樹的樹種和胸徑（精度為0.1cm）填寫在外業(yè)調(diào)查表中。距離最遠(yuǎn)的第6棵樹最關(guān)鍵，其決定樣地面積的大小，進(jìn)而影響公頃株數(shù)和蓄積數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。用皮尺或激光測距儀測量第6棵樹（最遠(yuǎn)的那棵）軸心距樣地中心的水平×距離（第6棵樹的距離為樣地中心到第6棵樹胸高部位樣地內(nèi)緣樹皮的水平距離加第6棵樹胸高半徑）。在不能測量水平距離的情況下，則測量坡度，并用坡度修正表（以度為單位測量坡度）中的修正因子修正距離，以米為單位保留2位小數(shù)記錄距離。測量距離要準(zhǔn)確，特別是當(dāng)距離本身就很短時，保持中心花桿垂直于水平面。遇到距離相近、很難確定的第6棵樹，通過測量比較來確認(rèn)[2]。

4.2? ? 林分平均高度測量

選擇一株平均高度的樹，在距離這棵樹大概樹高的地方，測量水平距離及與樹頂和樹基的角度（百分比）。如果樹基低于水平視線，則2個值相加;如果高于水平視線，則用樹頂?shù)慕嵌葴p去樹基的角度。樹高可通過水平距離乘以測量結(jié)果即可。例如，水平距離6.5 m，與樹頂?shù)膴A角82%，與樹基的夾角9%，樹高為6.5×（0.82+0.09）=6.5×0.91=5.915 m。

5? ? 目標(biāo)樹抽樣調(diào)查

目標(biāo)樹調(diào)查是在6棵樹調(diào)查的基礎(chǔ)上以目標(biāo)樹為經(jīng)營對象，采伐干擾樹（影響目標(biāo)樹生長發(fā)育的Ⅱ、Ⅲ級木），不予理睬 Ⅳ、Ⅴ級木;撫育強(qiáng)度可通過每株目標(biāo)樹采伐1～2株干擾樹，也可沒有干擾樹，結(jié)合技術(shù)規(guī)程株數(shù)、蓄積采伐控制強(qiáng)度上限指標(biāo)加以確定[3];在6棵樹調(diào)查確定樣點、6棵樹并調(diào)查后，確定距離樣地中心最近的一棵目標(biāo)樹（也可能是已經(jīng)測量過的6棵樹之一），然后確定這棵目標(biāo)樹的干擾樹并測量其胸徑，測量結(jié)果填入六棵樹抽樣調(diào)查表（表1），同時對目標(biāo)樹和干擾木做不同標(biāo)記。目標(biāo)樹以300～450株/hm2為宜。

6? ? 內(nèi)業(yè)計算

以第6棵樹水平距離為半徑計算面積，以6棵樹的胸徑、樹高指標(biāo)利用一元立木材積表計算樣地蓄積，綜合全部樣地結(jié)果，推算全林蓄積[4]。

7? ? 結(jié)論

這是一個可覆蓋整個林分并具有代表性的方法。該點狀抽樣調(diào)查的優(yōu)點是測量誤差小，能很好地解決常規(guī)方法（如固定的樣方或樣圓）在山區(qū)困難立地條件下設(shè)置固定樣方或樣圓不方便、精確度差的難題。

8? ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 森林經(jīng)營技術(shù)規(guī)程：DB21/T 706-2009[EB/OL].[2019-12-21].https：//max.book118.com/html/2019/0528/7044113121002030.shtm.

[2] 標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查技術(shù)規(guī)則：DB2100B65001-1989[EB/OL].[2019-12-21].http：//www.forestry.gov.cn/portal/lykj/s/1716/content-184931.html.

[3] 森林撫育規(guī)程：GB/T15781-2015[EB/OL].（2018-06-03）[2019-12-21].https：//wenku.baidu.com/view/d77eaa8e846a561252d380eb6294dd88d0d23d91.html.

[4] 國家林業(yè)局造林綠化管理司，中國林業(yè)科學(xué)研究院資源信息所.森林撫育規(guī)程解讀：森林撫育規(guī)程實施技術(shù)指南[M].北京：中國林業(yè)出版社，2016.