GIS 和RS 技術(shù)在贛州市低質(zhì)低效林改造項(xiàng)目中的應(yīng)用

涂作平，鄧必平 *，譚 華，鄧?yán)蚓?，羅為偉

（1 江西省贛州市章貢區(qū)林業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，江西贛州 341000；2 江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院 341000；3 贛州市章貢區(qū)林業(yè)執(zhí)法大隊(duì) 341000；4 贛州市章貢區(qū)森林病蟲(chóng)害防治檢疫站 341000）

2017 年3 月，江西省贛州市發(fā)布了《江西省贛州市低質(zhì)低效林改造規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》），《規(guī)劃》提出用十年時(shí)間通過(guò)更替改造、補(bǔ)植改造、撫育改造、封育改造等技術(shù)措施改造66.7 萬(wàn)hm2低質(zhì)低效林。《規(guī)劃》實(shí)施，對(duì)打造美麗中國(guó)江西樣板、改善贛江和東江流域生態(tài)環(huán)境、構(gòu)建健康穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)高效的森林生態(tài)系統(tǒng)、建設(shè)我國(guó)南方地區(qū)重要生態(tài)屏障、維護(hù)生態(tài)安全、促進(jìn)綠色發(fā)展具有十分重要的意義?，F(xiàn)以“贛州市章貢區(qū)2017－2018 年度低質(zhì)低效林改造項(xiàng)目”為例，嘗試運(yùn)用GIS、RS 技術(shù)，探索在低質(zhì)低效林改造項(xiàng)目實(shí)施中的運(yùn)用。

1 章貢區(qū)概況及森林資源現(xiàn)狀

贛州市章貢區(qū)位于江西省南部、贛州市中偏西北部，為贛州市委、市政府所在地。國(guó)土面積4.255 萬(wàn)hm2，總?cè)丝?3 萬(wàn)，轄5 個(gè)鎮(zhèn)、4 個(gè)街道辦事處，55 個(gè)行政村、89 個(gè)社區(qū)居委會(huì)。境內(nèi)河流有章江、貢江，交匯合流奔贛江而北去。美麗的贛州古城正處于低山、丘陵的環(huán)抱，章、貢、贛江的環(huán)繞之中，構(gòu)成“山為翠浪涌，水作玉虹流”的靚麗風(fēng)光，有“千里贛江第一城”的譽(yù)稱(chēng)。境內(nèi)山脈被章、貢、贛三江截為東、東南、西北三部分，分屬武夷山脈、九連山脈、羅霄山脈余脈。全境有群山作屏障，中部有三江滋潤(rùn)土地，盡奪山川之靈氣。章貢區(qū)為低山丘陵區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨量充沛，光照充足。

2017 年全省林地變更調(diào)查暨森林資數(shù)據(jù)更新成果數(shù)據(jù)顯示，全區(qū)林地面積2.1066 萬(wàn)hm2，森林面積2.0593 萬(wàn)hm2，森林覆蓋率60.26%，活立木蓄積127.1萬(wàn)m3，喬木林公頃蓄積59.72m3/hm2。

2 GIS 和RS 技術(shù)在低質(zhì)低效林改造項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)的應(yīng)用

2.1 改造任務(wù)和改造重點(diǎn)

《贛州市人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)〈 贛州市2017－2018 年度低質(zhì)低效林改造實(shí)施方案〉的通知》（贛市府辦字〔2017〕159 號(hào)）文件明確贛州市章貢區(qū)改造任務(wù)為486.67hm2，改造重點(diǎn)是高速公路、高速公路出入口及連接線兩側(cè)第一層山或1km 可視范圍內(nèi)的低質(zhì)低效林。

2.2 材料準(zhǔn)備階段

軟件：ArcGIS 的桌面軟件ArcMap。矢量數(shù)據(jù)：2017年章貢區(qū)森林資源“一張圖”數(shù)據(jù)、行政界線、交通圖等矢量數(shù)據(jù)。柵格數(shù)據(jù)：經(jīng)坐標(biāo)配準(zhǔn)后的1∶10000 比例尺地形圖、2017 年全省林地變更調(diào)查暨森林資料數(shù)據(jù)更新最新遙感影像圖和衛(wèi)星航拍圖。其他資料：上級(jí)有關(guān)低質(zhì)（產(chǎn)）低效林改造文件和相關(guān)技術(shù)規(guī)程。

2.3 調(diào)查摸底階段

2.3.1 建立數(shù)據(jù)庫(kù)。運(yùn)行ArcMap 軟件，在工具欄內(nèi)的“目錄窗口”中“文件夾連接”中連接需要儲(chǔ)存數(shù)據(jù)庫(kù)的路徑，新建“個(gè)人地理數(shù)據(jù)庫(kù)”，命名為“章貢區(qū)2017－2018 年度低質(zhì)低效林改造.mdb”，同時(shí)在土層中加載準(zhǔn)備的矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)。

2.3.2 選定擬改造地塊林地小班。根據(jù)改造重點(diǎn)確定行政區(qū)內(nèi)改造重點(diǎn)路段名稱(chēng)，贛州市章貢區(qū)范圍內(nèi)高速公路有“G76 廈蓉高速、G6011 昌韶高速”。通過(guò)全區(qū)交通矢量數(shù)據(jù)提取2 條高速行政范圍內(nèi)矢量數(shù)據(jù)，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)。使用ArcMap 軟件中“緩沖區(qū)”工具，向高速兩側(cè)緩沖1km，形成高速“緩沖面”數(shù)據(jù)；再使用選擇工具中“按位置選擇”，以2017 年章貢區(qū)森林資源“一張圖”數(shù)據(jù)為“目標(biāo)圖層”，以高速“緩沖面”數(shù)據(jù)為“源圖層”，“目標(biāo)圖層”要素的空間選擇方法為“與源圖層要素相交”，選擇后數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，命名為“調(diào)查摸底數(shù)據(jù)”，在“圖層”中選定該數(shù)據(jù)，右鍵選擇“編輯要素”，打開(kāi)數(shù)據(jù)屬性表，用“按屬性選擇工具圖層”選項(xiàng)選擇并刪除地類(lèi)大于代碼為“173”的非林地?cái)?shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)核算總面積是否遠(yuǎn)大于486.67hm2，確定后保存數(shù)據(jù)，在“停止編輯”狀態(tài)下刪除數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)無(wú)關(guān)低質(zhì)低效林改造的相關(guān)字段屬性，并添加項(xiàng)目實(shí)施需要的字段屬性。

2.3.3 外業(yè)調(diào)查小班林分狀況。使用ArcMap 軟件中“布局視圖”中設(shè)置好頁(yè)面大小，用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁(yè)面”中“格網(wǎng)索引要素”工具依據(jù)布局范圍建立“索引圖層”，啟用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁(yè)面”工具后，設(shè)置固定參考比例尺，疊加遙感圖、衛(wèi)星航拍圖、地形圖分別批量導(dǎo)出調(diào)查摸底數(shù)據(jù)地圖。沿高速走向，分鎮(zhèn)分村開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查摸底核實(shí)擬改造地塊是否符合改造要求。對(duì)符合改造條件的小班，依據(jù)《低效林改造技術(shù)規(guī)程》（LY/T1690-2017），現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和填寫(xiě)《附錄A（規(guī)范性附錄）小班現(xiàn)狀調(diào)查與改造設(shè)計(jì)表》。

2.4 規(guī)劃設(shè)計(jì)編制階段

2.4.1 修正和完善小班數(shù)據(jù)。根據(jù)外業(yè)調(diào)查摸底核實(shí)的林分狀況和立地條件，以遙感圖、衛(wèi)星航拍圖為底圖，綜合運(yùn)用ArcMap 軟件中“編輯器”的工具，修正小班四周邊界，確定擬改造小班，導(dǎo)出要素至該年度數(shù)據(jù)庫(kù)，要素命名為“低質(zhì)低效林改造小班”。按照“因地制宜、因林施策”的原則，采取更替改造、補(bǔ)植改造、撫育改造、封育改造4 種改造方式，對(duì)擬改造地塊進(jìn)行分類(lèi)設(shè)計(jì)，并按改造類(lèi)型以“從上到下、從左到右、分鎮(zhèn)分村”的規(guī)則編排小班流水號(hào)，按照適地適樹(shù)、生態(tài)為重、提升質(zhì)量的原則進(jìn)行樹(shù)種配置設(shè)計(jì)，并完善字段屬性。

2.4.2 制作作業(yè)設(shè)計(jì)圖。在ArcMap 軟件中以1∶10000比例尺地形圖為底圖，圖層中打開(kāi)“行政界線、交通圖”等矢量數(shù)據(jù)，將“低質(zhì)低效林改造小班”要素圖層進(jìn)行屬性符號(hào)按改造方式進(jìn)行分類(lèi)。插入標(biāo)題、指北針、圖例、比例尺等作業(yè)設(shè)計(jì)圖必要圖件。

2.4.3 作業(yè)設(shè)計(jì)編制。利用收集的資料，結(jié)合小班現(xiàn)狀調(diào)查與改造設(shè)計(jì)表、作業(yè)設(shè)計(jì)圖，完成年度項(xiàng)目作業(yè)設(shè)計(jì)初稿編制，將設(shè)計(jì)成果呈報(bào)縣（市、區(qū)）級(jí)會(huì)議討論評(píng)審，將評(píng)審意見(jiàn)完善補(bǔ)充后，報(bào)上級(jí)林業(yè)主管部門(mén)審批，通過(guò)后形成年度項(xiàng)目作業(yè)設(shè)計(jì)定稿。

2.5 組織實(shí)施與驗(yàn)收階段

2.5.1 項(xiàng)目實(shí)施。按程序確定施工單位后，運(yùn)用ArcMap軟件中“轉(zhuǎn)換工具”將年度項(xiàng)目要素圖層轉(zhuǎn)為可在“奧維互動(dòng)地圖”移動(dòng)端程序打開(kāi)的kml 文件，監(jiān)理或技術(shù)員在施工監(jiān)理技術(shù)指導(dǎo)過(guò)程中可利用奧維互動(dòng)地圖快速明確施工范圍。施工單位根據(jù)作業(yè)設(shè)計(jì)圖范圍，完成各改造地塊開(kāi)展清山整地、施肥、表土回填等工序，視天氣情況完成苗木栽植；在撫育改造地塊，按照采劣留優(yōu)、采弱留壯、采密留稀、強(qiáng)度合理、保護(hù)幼苗幼樹(shù)及兼顧林木分布均勻的原則完成撫育采伐。在合同期內(nèi)，由施工單位組織人員在每年5－6 月、9－10 月完成2次幼林撫育。

2.5.2 驗(yàn)收。由項(xiàng)目建設(shè)單位組織技術(shù)人員或聘請(qǐng)第三方對(duì)年度實(shí)施項(xiàng)目施工范圍、667m2平均造林株數(shù)、造林樹(shù)種配置、新造苗木成活率和生長(zhǎng)量、新造幼林撫育等情況進(jìn)行實(shí)地核驗(yàn)，完成外業(yè)驗(yàn)收后，在ArcMap 軟件中對(duì)項(xiàng)目作業(yè)小班地塊邊界進(jìn)行了修改，再通過(guò)小班唯一屬性掛接各作業(yè)小班驗(yàn)收情況，形成“低質(zhì)低效林改造驗(yàn)收小班”要素圖層，按照作業(yè)設(shè)計(jì)圖制作方式制作驗(yàn)收?qǐng)D，完善驗(yàn)收附表后，形成縣級(jí)自查成果。

2.6 項(xiàng)目資料歸檔

竣工驗(yàn)收后，“章貢區(qū)2017－2018 年度低質(zhì)低效林改造.mdb”數(shù)據(jù)庫(kù)中最終形成“低質(zhì)低效林改造小班”和“低質(zhì)低效林改造驗(yàn)收小班”2 個(gè)要素圖層，完成年度項(xiàng)目數(shù)據(jù)歸檔。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)綜合利用GIS 和RS 技術(shù)在贛州市章貢區(qū)2017－2018 年度低質(zhì)低效林改造項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐運(yùn)用，縣林業(yè)部門(mén)可以利用GIS 和RS 技術(shù)快速確定摸底調(diào)查范圍，具有高效、精準(zhǔn)、科學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，可避免傳統(tǒng)的地形圖判圖失誤，有利于提高低質(zhì)低效林改造項(xiàng)目規(guī)劃、實(shí)施及項(xiàng)目管理的科技水平；市級(jí)林業(yè)部門(mén)可通過(guò)收集各縣（市、區(qū)）當(dāng)年項(xiàng)目實(shí)施矢量數(shù)據(jù)，結(jié)合最新遙感影像圖和衛(wèi)星航拍圖，作為輔助判斷各縣（市、區(qū)）當(dāng)年低質(zhì)低效林的改造成效一項(xiàng)技術(shù)手段。綜上所述，GIS 和RS 技術(shù)的綜合運(yùn)用有助于實(shí)現(xiàn)贛州市低質(zhì)低效林改造項(xiàng)目數(shù)字化、信息化，為高質(zhì)量地完成《規(guī)劃》明確的改造范圍提供了信息化技術(shù)支撐，可提高低質(zhì)低效林改造項(xiàng)目現(xiàn)代化管理水平。