地理信息系統(tǒng)在營(yíng)造林核查中的應(yīng)用
——以“林調(diào)通”為例

陳建軍 姜 昕

（東?？h牛山果樹(shù)綜合實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，江蘇 東海222300）

營(yíng)造林核查是林業(yè)造林質(zhì)量管理體系中的一項(xiàng)重要評(píng)價(jià)工作［1］，其評(píng)價(jià)內(nèi)容主要是造林面積、樹(shù)種、成活率（保存率）等，該項(xiàng)工作為林業(yè)資源科學(xué)管理、科學(xué)決策提供了依據(jù)。在整個(gè)營(yíng)造林核查工作中，最費(fèi)力耗時(shí)的工作即面積核實(shí)，而林調(diào)通的應(yīng)用可為面積測(cè)量精度和造林地塊準(zhǔn)確定位提供重要技術(shù)保障，大大降低工作強(qiáng)度，同時(shí)可節(jié)省大量的財(cái)力、物力和人力，值得推廣應(yīng)用。

1 林調(diào)通的工作特征

林調(diào)通是一款針對(duì)林業(yè)野外資源進(jìn)行調(diào)查的專業(yè)級(jí)智能移動(dòng)終端，其采用動(dòng)態(tài)投影技術(shù)，全面支持CGCS2000坐標(biāo)系統(tǒng)。該平臺(tái)能夠?qū)⑸仲Y源相關(guān)的數(shù)據(jù)，如航片、行政邊界、各種專題數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加顯示，并可在現(xiàn)地進(jìn)行地圖加載、小班定位、軌跡采集、圖形編輯、屬性填寫(xiě)、現(xiàn)場(chǎng)拍照、成果導(dǎo)出及數(shù)據(jù)更新等操作。同時(shí)，林調(diào)通還可直接支持現(xiàn)場(chǎng)無(wú)分機(jī)采集的正射影像，進(jìn)一步提升現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的精度和準(zhǔn)確度，使核查工作實(shí)現(xiàn)“一機(jī)搞定”。

2 林調(diào)通系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 存儲(chǔ)量高

林調(diào)通系統(tǒng)可直接加載不低于50 GB的柵格（衛(wèi)片、航片、地形林相圖）和矢量（行政界線、小班、林保）數(shù)據(jù)，可加載150萬(wàn)個(gè)小班以上的數(shù)據(jù)。

2.2 精度高

林調(diào)通可有效解決衛(wèi)星定位（Global Positioning System，GPS）與地圖分離的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高精度定位，精度在1～5 m，確保每處均可“了然于圖”，面積測(cè)量精度在98%以上，同時(shí)，照片與拍攝對(duì)象、地理位置也可一一對(duì)應(yīng)。

2.3 效率高

林調(diào)通系統(tǒng)內(nèi)置功能強(qiáng)大的編輯工具，極大地滿足了野外直接編輯數(shù)據(jù)和錄入屬性的需求，整個(gè)過(guò)程操作簡(jiǎn)單、方便、快捷。林調(diào)通調(diào)查及采集的成果數(shù)據(jù)輸出可一鍵搞定，無(wú)須借助其他程序，給核查工作帶來(lái)了極大的便利。

3 林調(diào)通在營(yíng)造林核查中的常用工具及實(shí)際應(yīng)用

隨著造林工程單位面積投資的不斷增加，其面積測(cè)量精度要求也越來(lái)越高。造林面積按小班的水平投影面積計(jì)算，現(xiàn)行勾繪小班（地塊）面積測(cè)量精度在98%以上，造林成活率≥85%為合格［2］。為有效進(jìn)行造林管理，需建立造林圖形和屬性信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以便實(shí)時(shí)查詢實(shí)際造林地塊的空間位置和相應(yīng)的造林屬性信息［3］。基于以上特征，集成GIS（Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）功能的林調(diào)通系統(tǒng)在營(yíng)造林核查工作中有著廣泛的應(yīng)用潛力，是管理核查數(shù)據(jù)的有效手段和工具。

3.1 林調(diào)通在營(yíng)造林核查中的常用工具

3.1.1 林調(diào)通常用的基礎(chǔ)工具。①編輯。根據(jù)不同的圖層類(lèi)型進(jìn)行點(diǎn)、線、面圖形的采集，操作時(shí)將編輯狀態(tài)開(kāi)啟，彈出“單點(diǎn)采集”“連續(xù)采集”“導(dǎo)入軌跡”“坐標(biāo)采集”“單點(diǎn)勾繪”“連續(xù)勾繪”“反向勾繪”“寬帶”和“撤銷(xiāo)繪點(diǎn)”具體編輯功能。一般核查小班（地塊）勾繪常用到的功能有以下幾點(diǎn)。單點(diǎn)勾繪：通過(guò)點(diǎn)擊屏幕進(jìn)行勾繪，點(diǎn)擊一次只能勾繪一個(gè)點(diǎn)，畫(huà)完后點(diǎn)擊“完成”按鈕閉合。反向勾繪：當(dāng)勾繪至某些特殊位置時(shí)，需更改勾繪方向，點(diǎn)擊該按鈕即可完成方向的修改。寬帶：該功能是針對(duì)需要采集帶狀圖形的操作，即只需采集一條線狀的圖形，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的寬度和方向，自動(dòng)形成一個(gè)具有寬度且與采集線平行的圖形。開(kāi)啟帶寬功能后，需輸入一個(gè)寬度，選擇一個(gè)方向，然后點(diǎn)擊確定即可。②屬性。通過(guò)“屬性”功能，現(xiàn)場(chǎng)即可完成小班屬性的數(shù)據(jù)錄入工作，無(wú)須內(nèi)業(yè)二次處理。同時(shí)，該功能能快速查詢小班屬性，并可直接進(jìn)行修改和保存，在查看屬性的同時(shí)，可通過(guò)半透明界面實(shí)時(shí)顯示屬性對(duì)應(yīng)的圖形，十分方便。③圖層。圖層管理器是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，是對(duì)加載進(jìn)入系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)的管理器。打開(kāi)圖層管理器，可勾選任一圖層（確認(rèn)是否處于編輯狀態(tài)），并支持對(duì)圖層邊界的顏色、線寬、填充色、標(biāo)注和波段等進(jìn)行設(shè)置。④拍照?？膳臄z帶有時(shí)間、坐標(biāo)、高程等信息的清晰照片，且照片與地理位置相對(duì)應(yīng)，能夠明確地知道照片的拍攝地點(diǎn)和時(shí)間，并可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)照片進(jìn)行分享。

3.1.2 林調(diào)通常用的高級(jí)工具。高級(jí)編輯工具用于圖層數(shù)據(jù)的高級(jí)編輯，主要包括“節(jié)點(diǎn)刪除”“增加節(jié)點(diǎn)”“節(jié)點(diǎn)移動(dòng)”“整體移動(dòng)”“捕捉節(jié)點(diǎn)”“剪裁”“合并”“分割”“邊界重塑”“解散”和“孤島”等功能。若要使用該工具，需保證有可編輯的圖層。一般情況下，核查小班（地塊）勾繪時(shí)常用到的功能有以下幾點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)刪除：執(zhí)行該操作時(shí)，應(yīng)先將圖形進(jìn)行選中，然后激活“節(jié)點(diǎn)刪除”按鈕，再點(diǎn)擊需要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)，即可將該節(jié)點(diǎn)刪除。增加節(jié)點(diǎn)：此功能與節(jié)點(diǎn)刪除功能相反，能夠?qū)D形的某一條邊進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的增加。節(jié)點(diǎn)移動(dòng)：修飾圖形的邊界可以對(duì)圖形的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)移動(dòng)，一般配合增加節(jié)點(diǎn)功能使用。分割：將一個(gè)圖形通過(guò)勾畫(huà)分割線進(jìn)行分割。點(diǎn)擊該按鈕，直繪制分割線，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成預(yù)覽效果，點(diǎn)擊“提交”完成分割，點(diǎn)擊“撤銷(xiāo)”繼續(xù)操作。完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在產(chǎn)生的新的圖形中集成分割前圖形的屬性值（關(guān)鍵字段的值不能繼承）。邊界重塑：對(duì)一個(gè)圖形現(xiàn)有的邊界進(jìn)行重塑，得到一個(gè)新的邊界。點(diǎn)擊該按鈕后，在需要重塑的圖形邊界上直接繪制重塑線，繪制完成后會(huì)生成預(yù)覽效果，此時(shí)邊界的形狀已經(jīng)發(fā)生變化，點(diǎn)擊“提交”完成邊界重塑，點(diǎn)擊“撤銷(xiāo)”繼續(xù)操作。孤島：先繪制一個(gè)圖形，然后點(diǎn)擊“孤島”按鈕，在圖形內(nèi)部繪制另一個(gè)圖形，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)孤島的預(yù)覽效果，如果確定灰色的部分就是所需結(jié)果，則點(diǎn)擊左側(cè)的“提交”按鈕完成孤島。孤島功能完成后，會(huì)形成一個(gè)圓環(huán)狀的圖形，而內(nèi)部的小圖形則保持不變，如果不需要?jiǎng)t可選中后刪除，如果預(yù)覽效果不是所需結(jié)果則點(diǎn)擊“撤銷(xiāo)”繼續(xù)操作。

3.1.3 數(shù)據(jù)導(dǎo)出。系統(tǒng)中一共有3處涉及導(dǎo)數(shù)據(jù)導(dǎo)出，一是軌跡，二是照片，三是數(shù)據(jù)，在軌跡管理和數(shù)據(jù)導(dǎo)出中導(dǎo)出的所有數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在EMS Exportt文件夾中，而所有的照片均存儲(chǔ)在EMS-Media中，可通過(guò)手機(jī)助手或數(shù)據(jù)線將其拷貝到電腦上備存。

3.2 林調(diào)通在營(yíng)造林核查中的實(shí)際運(yùn)用

在年度營(yíng)造林核查中，將建立好的新圖層導(dǎo)入林調(diào)通系統(tǒng)與近3年的造林小班數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加顯示，加載待核實(shí)地點(diǎn)的衛(wèi)星影像圖，根據(jù)現(xiàn)地情況，在判讀路、渠、河道、村莊等參考對(duì)象下，可將小班界線勾繪出來(lái)，并將所屬小班的因子錄入屬性圖檔中，進(jìn)行檢查、修改，生成該年度的核查數(shù)據(jù)庫(kù)。針對(duì)林調(diào)通系統(tǒng)其特有的功能，需核查人員進(jìn)行靈活運(yùn)用，以達(dá)到高效完成營(yíng)造林核查工作的目的。

3.2.1 小班邊界實(shí)測(cè)。若小班具有明顯的地形界線，在影像圖上即可直接進(jìn)行勾繪小班邊界；若小班呈現(xiàn)為四邊形且無(wú)明顯地形邊界線，則現(xiàn)地至少走到小班的對(duì)角線并落實(shí)兩個(gè)邊界點(diǎn)；若小班呈現(xiàn)不規(guī)格圖形且無(wú)明顯地形界線，則需沿林邊界走一圈，確保造林地塊每一個(gè)拐點(diǎn)落實(shí)到小班邊界節(jié)點(diǎn)上。測(cè)量結(jié)束時(shí)，林調(diào)通系統(tǒng)能自動(dòng)解算出小班面積（單位公頃或畝可自由轉(zhuǎn)換）。

3.2.2 小班屬性錄入及導(dǎo)出。根據(jù)核查小班的特點(diǎn)，再添加小班屬性時(shí)，可以把列表相同屬性因子進(jìn)行復(fù)制粘貼，使系統(tǒng)后期勾繪的小班自動(dòng)錄入相同因子。另外，對(duì)部分值域固定的因子，可實(shí)現(xiàn)下拉列表選擇錄入，這樣既精簡(jiǎn)了錄入程序，又避免了人為的錄入錯(cuò)誤，提高了工作效率［4］。小班核查結(jié)束后，可將小班調(diào)查的屬性信息記錄輸出成Excel通用的數(shù)據(jù)格式。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，對(duì)林業(yè)資源的管理顯得尤為重要，各方面均要做到技術(shù)、措施及時(shí)更新［5］，而林調(diào)通系統(tǒng)在外業(yè)調(diào)查上的綜合應(yīng)用，可顯著提高營(yíng)造林核查的總體效率及準(zhǔn)確性，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)可提高營(yíng)造林核查體系的科技水平和技術(shù)含量，確保得到的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，使林業(yè)資源管理工作更加規(guī)范統(tǒng)一。因此，要想加快林業(yè)信息化進(jìn)程，則需加強(qiáng)林調(diào)通等先進(jìn)技術(shù)在本領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為森林資源管理工作提供準(zhǔn)確的資料參考，從而有效帶動(dòng)我國(guó)林業(yè)信息化發(fā)展。