森林資源調(diào)查技術(shù)與方法探析

韋仲斌

(榆林市榆陽區(qū)林業(yè)和種苗工作站，陜西 榆林 719000)

隨著人類社會(huì)的發(fā)展，我們生活的區(qū)域也在不斷擴(kuò)大，森林資源區(qū)域也在逐漸地減少，這在一定程度上也影響著森林資源的利用。由于人類活動(dòng)和自然災(zāi)害的制約，森林資源的數(shù)量和生存環(huán)境也在不斷受到破壞。森林資源的合理管理、森林的開發(fā)利用必須遵循生態(tài)環(huán)境的生長定律，這就要求對(duì)森林資源進(jìn)行定期調(diào)查，以獲取準(zhǔn)確的調(diào)查數(shù)據(jù)。以森林資源現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行分析歸納，才能有效地開展森林調(diào)查，促進(jìn)森林資源的合理開發(fā)利用，完善森林資源調(diào)查勘查體系的建立。

1 森林資源的調(diào)查

人們常說：森林作為地球的肺，是人類生存的有力保障。因此，森林資源調(diào)查是保持森林可持續(xù)發(fā)展的有力措施，從而保證森林資源能夠充分用于國家建設(shè)，提高其潛在的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。森林資源調(diào)查大多采取隨機(jī)抽樣的方法對(duì)現(xiàn)有樹種進(jìn)行調(diào)查，在分析土壤、森林健康、采伐措施的過程中，具體問題具體分析，尋找解決方法。而隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平有了很大的飛躍，傳統(tǒng)的調(diào)查方法已經(jīng)被現(xiàn)代科技所取代。目前衛(wèi)星遙感、地面激光、無人駕駛飛機(jī)和電子經(jīng)緯儀在林業(yè)調(diào)查中得到了廣泛的應(yīng)用，但在傳統(tǒng)的森林調(diào)查過程中，主要是手工進(jìn)行，通過攜帶卷尺、指南針等儀器，在森林抽樣檢驗(yàn)時(shí)，再根據(jù)抽樣檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行分析，判斷當(dāng)?shù)厣仲Y源的具體情況[1-3]。

2 森林資源調(diào)查的方法

2.1 樣地實(shí)測(cè)法

樣地調(diào)查法又稱抽樣調(diào)查法，其是通過森林資源區(qū)進(jìn)行抽樣調(diào)查，選取代表性的森林資源，通過計(jì)算分析得出森林資源開發(fā)的狀況，進(jìn)而判斷整個(gè)森林開發(fā)狀況。開展森林資源調(diào)查應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：(1)科學(xué)合理地選擇樣地。取樣范圍應(yīng)根據(jù)林區(qū)的實(shí)際情況確定，所選樣地的邊長、半徑、面積要符合取樣標(biāo)準(zhǔn)。此樣地可以永久性設(shè)置為調(diào)查樣地，既可以清楚森林資源的變遷，也可以確定未來森林的發(fā)展?fàn)顩r。(2)測(cè)量樣地的面積。不同的調(diào)查類型對(duì)應(yīng)不同的實(shí)地調(diào)查方法。對(duì)于“一類測(cè)量”，主要采用羅盤導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量，并在固定的667m2標(biāo)準(zhǔn)區(qū)內(nèi)分別進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量前將羅盤置于樣地最中心，然后連接北、南、東、西四個(gè)方向?qū)蔷€的長度確定測(cè)量位置，四個(gè)方向連接成一個(gè)正方形地塊。與其他測(cè)量方法相比，該方法測(cè)量誤差小，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力?！岸悳y(cè)量”和“伐區(qū)作業(yè)調(diào)查”可采用標(biāo)準(zhǔn)地測(cè)量法和角規(guī)樣地調(diào)查方法。根據(jù)每個(gè)木材尺度的直徑選取11.55m×11.55m的正方形標(biāo)準(zhǔn)樣地，對(duì)二元立木材積表的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核。角規(guī)樣地調(diào)查法選取代表性樣地，用橫截面積系數(shù)為1.0的角規(guī)控制比例尺調(diào)查確定材料等級(jí)，分類登記，確定樹木的直徑、平均樹高，參考室內(nèi)木材產(chǎn)量的相關(guān)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，更適合人工林，且操作簡(jiǎn)易，方便上手。

2.2 抽樣技術(shù)

森林資源調(diào)查中的抽樣技術(shù)是根據(jù)統(tǒng)計(jì)原理在一定的森林面積或特定的調(diào)查范圍內(nèi)對(duì)部分林木的狀況進(jìn)行檢驗(yàn)，從結(jié)論中確定數(shù)據(jù)后，對(duì)整個(gè)調(diào)查的森林資源狀況進(jìn)行估計(jì)。該技術(shù)是森林調(diào)查工作中被廣泛使用的技術(shù)之一，主要涉及調(diào)查環(huán)節(jié)和抽樣方案的制定等，該方法還可以測(cè)量森林資源的面積和樹木的實(shí)際生長情況，為樹木的實(shí)際生長環(huán)境和生長質(zhì)量提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)[4-6]。

2.3 估測(cè)法

在森林資源調(diào)查的早期階段應(yīng)對(duì)調(diào)查地區(qū)種植的樹木類型進(jìn)行抽樣調(diào)查，包括林冠平均直徑和樹木平均高度的數(shù)據(jù)。為了有效地完成這項(xiàng)工作，可以采用航拍和航拍定量清查相結(jié)合的方法。但為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，必須采用特定數(shù)量的采樣點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，只有森林測(cè)量的準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上才能應(yīng)用。

此外，衛(wèi)星照片也可用于估算測(cè)量，但只有當(dāng)空間分辨率達(dá)到3m時(shí)，衛(wèi)星照片才可用于測(cè)量。衛(wèi)星圖片在估算工作中的應(yīng)用要參照被調(diào)查地區(qū)森林的實(shí)際情況，在通過衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行測(cè)量建立解譯標(biāo)志，對(duì)森林資源的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行詳細(xì)登記，并根據(jù)影響森林的具體問題進(jìn)行解析，然后由工作人員反復(fù)核實(shí)，根據(jù)森林資源相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)證考察。

3 森林資源調(diào)查的技術(shù)

3.1 地基激光雷達(dá)技術(shù)

地基激光雷達(dá)技術(shù)是林冠測(cè)量技術(shù)，它可以通過高分辨率精準(zhǔn)獲取測(cè)量地區(qū)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，再根據(jù)相關(guān)大數(shù)據(jù)信息來了解所調(diào)查森林資源的開發(fā)狀況。這種技術(shù)既可以減少人力，又可以節(jié)省時(shí)間，并且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較高。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于地面激光雷達(dá)技術(shù)能夠提取單株樹木的參數(shù)和林分參數(shù)等數(shù)據(jù)，具有極高的準(zhǔn)確度，但并不可以直接得到木材質(zhì)量、樹齡等非結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)。利用地質(zhì)激光雷達(dá)技術(shù)在精確獲取該區(qū)域的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的同時(shí)也對(duì)調(diào)查區(qū)域的冠層結(jié)構(gòu)的合理進(jìn)行了精確的解析[7-9]。

3.2 林分結(jié)構(gòu)研究

林分結(jié)構(gòu)研究是森林資源動(dòng)態(tài)調(diào)查的重要組成部分，可以有效地應(yīng)用于地基激光雷達(dá)森林資源調(diào)查技術(shù)過程中。既可以有效避免了傳統(tǒng)調(diào)查中林冠測(cè)量分析的誤差，同時(shí)也可以提升冠層結(jié)構(gòu)分析的準(zhǔn)確度。然而在森林資源調(diào)查過程中，地基激光雷達(dá)技術(shù)對(duì)地形和森林礦物因子及其敏感直接影響到了所獲得的參數(shù)的準(zhǔn)確性。相關(guān)數(shù)據(jù)表明通過森林資源調(diào)查中多站拼接所得到數(shù)據(jù)是高于單站拼接所得到的數(shù)據(jù)，所以地形和資源分布對(duì)單站拼接的影響力相當(dāng)大。因此多站拼接在實(shí)際應(yīng)用中也越來越普遍，因?yàn)樗鼘?duì)森林資源進(jìn)行更全面的整合分析。一些研究還表明地基激光雷達(dá)技術(shù)的單站檢測(cè)率隨著樹木密度的增加而降低，而多站掃描拼接調(diào)查的檢測(cè)率則為62%～100%[10]。

3.3 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是一種綜合勘探技術(shù)。在森林資源調(diào)查工作中利用遙感技術(shù)可以有效地獲取環(huán)境信息，取得良好的調(diào)查效果。遙感技術(shù)可分為空間遙感、地面遙感和航空遙感這三種。遙感技術(shù)在我國航測(cè)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。與其他測(cè)量技術(shù)相比，遙感技術(shù)具有精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。南方集體林區(qū)采伐面積小，調(diào)查條件差，遙感技術(shù)在采伐面積調(diào)查中應(yīng)用較少。

3.4 無人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)

無人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)是指現(xiàn)代無人機(jī)技術(shù)，它是發(fā)展森林樣地調(diào)查中所得到的數(shù)字地面模型和數(shù)字正射影像，獲取樹冠、樹高、面積、密度等實(shí)際數(shù)據(jù)所必需的技術(shù)。無人機(jī)調(diào)查有著穿透森林深處反復(fù)調(diào)查的能力，調(diào)查結(jié)果表明無人機(jī)調(diào)查的密度廣，植被覆蓋面區(qū)域大，也不會(huì)破壞森林資源，調(diào)查方法與結(jié)果準(zhǔn)確度明顯高于傳統(tǒng)的森林資源調(diào)查的方法[11-12]。

4 結(jié)語

綜上所述，森林資源調(diào)查工作的重要性不言而喻，隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的不斷發(fā)展，為了更好的滿足林業(yè)調(diào)查的需求，促進(jìn)森林資源的良性發(fā)展，必須要充分認(rèn)識(shí)森林資源調(diào)查的重要性。相關(guān)人員要跟根據(jù)實(shí)際情況利用科學(xué)合理的調(diào)查技術(shù)和方法進(jìn)行調(diào)查，然后結(jié)合我國森林資源的區(qū)域條件，加強(qiáng)森林資源調(diào)查工作的力度與成效，為森林資源的開發(fā)利用提供可靠依據(jù)，促進(jìn)森林資源的可持續(xù)發(fā)展。