江蘇省森林資源專項調查的探討

丁 婷 陳 超

(江蘇省基礎地理信息中心, 江蘇 南京 210013)

0 引言

森林資源包括森林、林木、林地以及依托森林、林木、林地生存的野生動物、植物和微生物。森林資源調查是以森林為研究內(nèi)容包括林分的數(shù)量(蓄積、生物量、碳儲量)、質量(材種出材量)、生長量以及林分生長和收獲預估等內(nèi)容。

森林資源調查工作由來已久,最開始的主要手段是以多年林業(yè)工作經(jīng)驗為主導的目測法調查,該方法為當時的管理部門提供了決策依據(jù),但是該方法受主觀意識影響較大。到了19世紀,以每木調查法為主的調查方法成為主流。到了20世紀20年代,芬蘭、瑞典等林業(yè)發(fā)達國家,率先進行了國家尺度上的森林資源調查,標志著森林資源調查體系的初步形成。

我國系統(tǒng)性的森林資源調查起步于20世紀50年代,由原林墾部組織開展森林資源清查工作,但是這次清查工作的覆蓋面不全、精度不高。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,直到20世紀80年代,我國建立了森林調查的三級體系,森林資源調查體系才基本定型。21世紀以來,我國積極號召將先進技術，尤其是將3S技術引入森林資源調查中。到2003年底,我國完成了第六次全國森林資源連續(xù)清查工作,隨后又開展了第七次、第八次、第九次森林資源清查工作,為生態(tài)文明和林業(yè)現(xiàn)代化建設提供了數(shù)據(jù)支撐,滿足國家決策管理和公眾關注需求。

一直以來,森林資源作為重要的自然資源,是林業(yè)與國土部門重要的統(tǒng)計要素,但由于林業(yè)部門與國土部門采用了不同的分類與采集標準,導致二者統(tǒng)計得到的林地數(shù)據(jù)并不一致。機構改革后,由自然資源部圍繞土地、礦產(chǎn)、森林、草原、水、濕地、海域海島7類資源,系統(tǒng)重構自然資源調查監(jiān)測工作。

2020年1月,自然資源部發(fā)布了《自然資源調查監(jiān)測體系構建總體方案》(自然資發(fā)〔2020〕15號),明確以第三次全國國土調查為基礎,集成現(xiàn)有的森林、濕地、水資源等成果,形成自然資源管理的“一張底圖”。如何以三調數(shù)據(jù)為基礎,協(xié)調不同部門的分類標準,滿足森林資源專項調查監(jiān)測的標準統(tǒng)一性需求,成了需要解決的首要問題。目前各地已經(jīng)有了一定探索和成果[1-6],本文就這些問題開展進一步探討,為江蘇省的森林資源調查工作提供一些思路。

1 林地分類標準對比分析

長久以來,林業(yè)部門按照《林地分類》(LY/T1812—2009),將林地分為有林地、灌木林地、疏林地、未成林造林地等8類,國土三調按照《第三次全國國土調查工作分類》(TD/T 1055—2019),將林地分為喬木林地、竹林、灌木林地和其他林地。林業(yè)上的林地分類與國土調查工作分類中的林地類,以及兩者間的對照關系見表1;國土調查工作分類中與林地相關、被歸為其他類的地類,及其與林業(yè)部門地類的對照關系見表2。

表1 林地分類體系對照表

表2 國土調查林地相關地類及與林業(yè)分類對照表

1.1 林業(yè)與三調標準主要差異

通過對表格對比分析,可得出兩者分類標準的差別主要在于：

(1)三調強調“地類用途”,商服用地、科教文衛(wèi)用地、特殊用地、公路用地等地類圖斑,均已包含內(nèi)部的林木,這些林木不單獨表示。而林業(yè)上按照“所見即所得”的原則劃分林地小班,即只要林地達到片狀林或帶狀林上圖標準,即表示出來。

(2)林地分類系統(tǒng)與國土調查工作分類相比,多了宜林地這個分類。宜林地指規(guī)劃為林地的荒山、荒(海)灘、荒溝、荒地,國土調查工作分類中,宜林地被分類為鹽堿地、沙地、裸土地等相應地類。

(3)林業(yè)部門中的輔助生產(chǎn)林地,在國土調查工作分類中被歸類為建設用地相關地類。

(4)在國土調查工作分類中,疏林地、未成林地、苗圃地、無立木林地統(tǒng)一為其他林地,未細分為不同地類。

(5)國土調查工作分類中的部分種植園地、濕地等地類符合林業(yè)上的林地標準。

(6)灌木林的定義不同,林業(yè)部門定義的灌木林覆蓋度≥30%,國土部門定義的灌木林覆蓋度≥40%。

(7)林業(yè)部門地類劃分的最小面積為667 m2,國土調查林地類圖斑最小上圖面積是400 m2。

可見,林業(yè)與國土調查在林地分類上最大的差異是標準的不一致。因此,在自然資源調查專項監(jiān)測工作中首要任務是統(tǒng)一林業(yè)地類劃分標準。

1.2 林業(yè)與三調標準統(tǒng)一

在整合、統(tǒng)一國土調查工作分類與林業(yè)分類標準時,各省份做法并不一致。寧夏回族自治區(qū)[7]在空間規(guī)劃改革試點工作中,制定了《寧夏回族自治區(qū)空間規(guī)劃用地分類標準》,林地是一級類,二級類包括林地、灌木林地、其他林地、宜林地這4類。山東省[8-9]在開展森林資源管理“一張圖”更新工作中,明確以國土三調為基礎開展全面融合,試點過程中發(fā)現(xiàn)了宜林地是林業(yè)行業(yè)中的一個一級地類,建議在建立自然資源統(tǒng)一調查分類標準時取消該地類。海南省[10]在進行第二次森林資源調查時,為了能夠與國土三調銜接與融合,采用國土調查數(shù)據(jù)為基礎,細分林地小班,同時明確了林地小班最小面積與灌木林地選取標準。

江蘇省目前已頒布自然資源調查分類試行標準(表3),該標準從覆蓋和資源兩個角度分別開展制定。從空間覆蓋角度來說,分類標準與國土調查工作分類體系、定義基本保持一致,保證了國土三調作為基礎數(shù)據(jù)的一致性與延續(xù)性;從森林資源角度來說,定義、內(nèi)涵與林業(yè)部門標準更一致,分類更為詳細,便于林業(yè)部門的專業(yè)管理。

表3 林地相關分類標準

2 森林資源專項調查初探

2.1 傳統(tǒng)林業(yè)調查

森林資源調查分為森林資源連續(xù)清查(一類調查)、森林資源規(guī)劃設計調查(二類調查)和作業(yè)設計調查(三類調查)。

森林資源連續(xù)清查以設置固定樣地進行定期復查,2020年全國森林資源調查繼承了國家森林資源連續(xù)清查的抽樣框架,將全部樣地等分為5組,每年完成一組,采取聯(lián)合估計的方法,實現(xiàn)每年滾動出數(shù)。森林資源規(guī)劃設計調查是以森林經(jīng)營單位或縣級行政區(qū)域為調查單位、以實地調查為主、以小班為單位而進行的森林資源調查。作業(yè)設計調查是林業(yè)基層單位為滿足各類需要而進行的調查,可采用全林實測或標準地調查方法。

2.2 路線探索

在省級層面進行森林資源調查時,應該按照二類調查的技術要求,逐小班調查,同時需要注意國土三調數(shù)據(jù)與林業(yè)數(shù)據(jù)的融合處理,打造自然資源“一張底圖”。

總體路線為：首先以三調地類圖斑和二類調查小班數(shù)據(jù)為基礎,融合形成基礎工作底圖,原三調地類圖斑可分割,但不合并不修邊,保留三調地類圖斑與林地小班的必要屬性字段,得到圖形與屬性的融合數(shù)據(jù);以遙感影像為底圖,形成自然資源“一張圖”的年度更新現(xiàn)狀數(shù)據(jù),以內(nèi)外業(yè)結合的方式獲取小班調查因子,最終匯總形成各類成果。實驗區(qū)域面積131.9 km2,工作底圖見圖1。

圖1 實驗區(qū)域工作底圖

其中,注意事項與關鍵技術如下：

(1)對于地類(即土地利用類型)的認定。地類依據(jù)三調結果或年度變更結果確定,原林業(yè)中的地類,暫時參考《森林資源連續(xù)清查技術規(guī)程2020》,稱作“森林覆被類型”(可依據(jù)后續(xù)出臺的規(guī)定名稱修改)。

(2)林業(yè)數(shù)據(jù)與三調圖斑的融合處理。圖斑界線以國土三調數(shù)據(jù)為標準,允許在國土三調圖斑內(nèi)部進行細分,不允許細分后的圖斑跨越原國土三調圖斑界線,得到“一張底圖”的本底數(shù)據(jù)。

(3)小班劃分與基本屬性確定。數(shù)據(jù)融合處理后,根據(jù)符合現(xiàn)勢性要求的遙感影像,通過變化檢測、人工判讀等方式,獲取林業(yè)小班的森林覆被類型及基本屬性。但是需要注意的是,不得修改地類屬性,只得將產(chǎn)生變化的林業(yè)小班做出標記,作為土地變更調查的參考。

(4)小班調查因子的獲取。保留原二類調查中的小班調查因子,根據(jù)融合后圖斑,重新計算得出。

(5)新增林地小班屬性獲取。新增林地小班做專屬標記,留待后期通過實地測量、激光雷達等技術獲得樹高、胸徑、蓄積量、株數(shù)等測樹因子,實現(xiàn)快速出數(shù)。

2.3 對現(xiàn)有問題的解決方案

各相關部門應盡快厘清具體責任分工,各司其職,統(tǒng)一思路,避免重復工作。此外,對現(xiàn)有工作中的問題,本文提出如下解決方案：

(1)各類調查工作應統(tǒng)一至同一標準下,同時開展數(shù)據(jù)融合工作,盡快形成“一張底圖”。

(2)為了實現(xiàn)年度出數(shù)與三維管理,可開展LiDRA等技術在林業(yè)調查中的應用研究。

其中,關鍵技術在于結合國土三調基礎數(shù)據(jù)、森林資源管理一張圖、多光譜遙感影像等多源數(shù)據(jù),通過激光點云數(shù)據(jù)融合分類處理、綜合變量批量提取、多元逐步回歸建模、空間分析等技術手段,反演得出各類小班調查因子,實現(xiàn)快速出數(shù)。

3 結束語

從國家層面雖然已經(jīng)出臺了總體方案,但是實施方案、技術規(guī)定、分類標準等正在研究制定中,暫未出臺,本文從總體技術路線角度進行了探討,通過實驗,實現(xiàn)了林業(yè)數(shù)據(jù)與三調圖斑的融合處理與屬性更新,但是處理過程中并未考慮如何與國土變更調查進行銜接,后續(xù)應從數(shù)據(jù)關聯(lián)、工作機制等方面統(tǒng)籌考慮,實現(xiàn)“一查多用”。

各省份可依據(jù)地方實際情況,進行技術、路線上的探索與革新,為其他地區(qū)提供可復制、可操作的樣例。