甘肅省兩部門調(diào)查下林地對比研究分析

徐鳳英張鴻剛李真

(1.甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心，甘肅 蘭州 730000；甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050)

林地是人類的重要自然資源，保護好林地是生態(tài)文明建設(shè)的重要體現(xiàn)[1,2]。掌握林地數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)變化不僅能夠補充和完善全國國土利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而且能夠滿足國土空間規(guī)劃和生態(tài)文明建設(shè)的需求[3]，同時有利于林地資源的共享和管理。

甘肅省林業(yè)和草原局2019年森林督查暨林地資源管理“一張圖”年度更新(以下簡稱“林地調(diào)查更新”)是林草部門掌握全省森林資源保護目錄管理情況，開展森林督查內(nèi)容及森林資源管理變更的工作[4]。2017年起，自然資源部組織開展第三次全國國土調(diào)查(以下簡稱“三調(diào)”)[5,6]，根據(jù)《第三次全國國土調(diào)查分類工作》將林地列入一級地類。2個部門對全省林地的現(xiàn)狀均進行了圖斑化調(diào)查，并形成了矢量化數(shù)據(jù)。但由于調(diào)查主體的不同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)有一些差異性。

針對2次調(diào)查林地數(shù)據(jù)的差異性原因分析，目前已有一些學(xué)者開展相關(guān)研究。吳楊青等[7]從交叉分析與沖突檢測等方面探索南京市林地調(diào)查數(shù)據(jù)的整合分析。歐濱[8]對森林二類調(diào)查與“三調(diào)”的銜接與融合進行了初步研究，并提出相關(guān)意見與建議。關(guān)梅等[9]以“三調(diào)”成果為底圖，探討了森林資源“一張圖”的融合技術(shù)路線。孟微波等[10]以江蘇省如東縣為例，對包括林業(yè)資源在內(nèi)的所有自然資源的調(diào)查與實踐提出了思路與方法。劉曉瑜等[11]對重慶市梁平區(qū)的國土“三調(diào)”和林地管理數(shù)據(jù)進行了融合研究。

本文以甘肅省兩部門調(diào)查的林業(yè)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，在數(shù)據(jù)處理及匯總的基礎(chǔ)上，進行林業(yè)數(shù)據(jù)比對分析，研究“林業(yè)調(diào)查更新”與“三調(diào)”差異性原因，為未來解決兩部門林地數(shù)據(jù)的對接融合工作提供參考思路。

1 數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)預(yù)處理

1.1 數(shù)據(jù)源情況

本文的數(shù)據(jù)源為“林地調(diào)查更新”數(shù)據(jù)(時間節(jié)點2018年12月31日)及“三調(diào)”統(tǒng)一時點數(shù)據(jù)(2019年12月31日)?！傲值卣{(diào)查更新”數(shù)據(jù)依據(jù)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，劃分為8個二級地類、18個三級地類，各地類占比情況如圖1所示；“三調(diào)”數(shù)據(jù)依據(jù)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，劃分為4個二級地類，各二級地類占比情況如圖2所示。

圖2 “三調(diào)”數(shù)據(jù)林地結(jié)構(gòu)圖

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

“林地調(diào)查更新”和“三調(diào)”數(shù)據(jù)均為面狀數(shù)據(jù)，采用2000國家大地坐標(biāo)系、1985國家高程基準(zhǔn)、高斯—克呂格地圖投影且按3°分帶，具有統(tǒng)一的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

對兩部門分縣數(shù)據(jù)進行拓撲檢查、屬性檢查等數(shù)據(jù)預(yù)處理，由于兩部門的分類指標(biāo)體系不同，需要對兩部門調(diào)查林地數(shù)據(jù)的分類指標(biāo)內(nèi)涵進行對比分析，得到相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系表，見表1。

表1 兩部門林地分類對照關(guān)系

2 研究方法

以“三調(diào)”數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，利用ArcGIS的空間疊加分析功能對“林地調(diào)查更新”和“三調(diào)”矢量數(shù)據(jù)進行逐圖斑對比，得到全省各縣區(qū)2次調(diào)查重疊面積表以及“林地調(diào)查更新”林地在“三調(diào)”中為其他地類面積的面積表。

根據(jù)對應(yīng)關(guān)系表，針對兩部門調(diào)查下林地面積變化較大的情況，對甘肅省的林地數(shù)據(jù)進行匯總分析研究，探討“林地調(diào)查更新”和“三調(diào)”林地的類型對應(yīng)關(guān)系，對兩部門調(diào)查下林地數(shù)據(jù)差異原因進行分析，具體研究技術(shù)流程如圖3示。

圖3 林地差異性分析流程圖

3 研究結(jié)果分析

3.1 兩部門林地數(shù)據(jù)空間疊加分析

“三調(diào)”林地總面積少于“林業(yè)調(diào)查更新”林地總面積，“林業(yè)調(diào)查更新”中為林地，而“三調(diào)”中為非林地的面積較大的主要表現(xiàn)在草地、其他土地和耕地3個方面，占非林地總面積93.4%。

“林業(yè)調(diào)查更新”中為林地，“三調(diào)”中為草地主要集中在河西走廊區(qū)域的肅北蒙古族自治縣、阿克塞哈薩克族自治縣、肅南裕固族自治縣和敦煌市；“林業(yè)調(diào)查更新”中為林地，“三調(diào)”中為其他土地主要集中在敦煌市、肅北蒙古族自治縣、民勤縣和金塔縣；“林業(yè)調(diào)查更新”中為林地，“三調(diào)”中為耕地主要集中在禮縣、會寧縣、宕昌縣、環(huán)縣和通渭縣。

3.2 兩部門調(diào)查數(shù)據(jù)差異原因分析

2次調(diào)查林地分類標(biāo)準(zhǔn)不一，導(dǎo)致要素采集范圍不一致，“林業(yè)調(diào)查更新”比“三調(diào)”數(shù)據(jù)細分的地類更細致，涵蓋范圍更廣。為了更好地實現(xiàn)兩部門調(diào)查差異原因分析，現(xiàn)從灌木林和喬木林的差異性、調(diào)查比例尺不同和林業(yè)工程的實施等方面進行分析。

3.2.1 調(diào)查認定標(biāo)準(zhǔn)不同

主要體現(xiàn)在“林業(yè)調(diào)查更新”包含“三調(diào)”林地中沒有的無立木林地和宜林地分類。在“林業(yè)調(diào)查更新”中，采伐后、火燒后的林木覆蓋度達不到疏林地標(biāo)準(zhǔn)的跡地，毀林開墾等人為行動，地震、塌方、泥石流等自然災(zāi)害影響，以及對于未經(jīng)過審批現(xiàn)實已變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的林地，均被調(diào)查為林地。而“三調(diào)”林地僅指生長喬木林、竹林、灌木的土地，不包括跡地，且將紅樹林、森林沼澤和灌叢沼澤歸為濕地一級類。

3.2.2 采集指標(biāo)不同

3.2.2.1 灌木林地的差異

“林業(yè)調(diào)查更新”數(shù)據(jù)中，灌木林地指胸徑小于2cm的小雜竹叢、因生境惡劣逐漸矮化成灌木型的喬木樹種、附著有灌木樹種，起防護作用或以經(jīng)營灌木林為目的，同時覆蓋度在30%以上且連續(xù)面積大于0.067hm2的林地。進一步將灌木林地細化為國家特別規(guī)定灌木林地和其他灌木林地?！叭{(diào)”灌木林地則定義為灌木覆蓋度≥40%的林地，不包括灌叢沼澤，也未對灌木林地進行細分。

以河西地區(qū)某縣為例，綠色面狀數(shù)據(jù)為“林業(yè)調(diào)查更新”中的國家特別規(guī)定灌木林地、宜林沙荒地、宜林荒山荒地；紅色網(wǎng)格面狀數(shù)據(jù)為“三調(diào)”灌木林地，如圖4所示。

圖4 某縣林業(yè)部門與三調(diào)林地區(qū)域范圍對比圖

3.2.2.2 喬木林地的差異

“林業(yè)調(diào)查更新”中喬木林不僅包括傳統(tǒng)喬木林地，還包括“三調(diào)”中歸為濕地的森林沼澤、紅樹林地等，歸為種植園用地的橡膠園、喬木林型其他園地等，歸為城鎮(zhèn)村及工礦用地的城鎮(zhèn)、村莊范圍內(nèi)達到喬木林地標(biāo)準(zhǔn)的綠化用地，鐵路、公路征地范圍內(nèi)的護路林，以及河流、溝渠旁邊的護岸林或護堤林。而“三調(diào)”的喬木林則定義為不包括森林沼澤的喬木郁閉度≥0.2的林地。

以河西區(qū)域某縣的局部圖斑為例進行說明，紅色范圍為林業(yè)部門數(shù)據(jù)喬木林地，藍色范圍為“三調(diào)”數(shù)據(jù)溝渠，如圖5所示。

圖5 某縣林業(yè)部門數(shù)據(jù)與三調(diào)數(shù)據(jù)對比圖

“林業(yè)調(diào)查更新”統(tǒng)計為林地是因為其采集的是溝渠兩邊林木樹冠覆蓋面積，而“三調(diào)”采集的是地表上水渠的覆蓋面。

3.2.2.3 國有林場

“林業(yè)調(diào)查更新”將國有林場作為一個整體調(diào)查為林地，但國有林場內(nèi)仍有一些人類活動痕跡，進行林木培育、照看林場等。因此，在國有林場中，實際存在小部分建設(shè)用地、溝渠、耕地，這部分地類在“三調(diào)”中實地調(diào)查采集現(xiàn)狀地類。

3.2.3 調(diào)查比例尺的不同

“林業(yè)調(diào)查更新”數(shù)據(jù)工作圖的比例尺與全國林地落界工作的比例尺(1∶1萬～1∶2.5萬)一致，調(diào)查尺度較大?！叭{(diào)”影像精度更高，在農(nóng)村調(diào)查時采用優(yōu)于1m(城鎮(zhèn)調(diào)查時優(yōu)于0.2m)的遙感影像資料為底圖進行數(shù)據(jù)采集。

3.2.4 林業(yè)工程的實施

近年來，甘肅省提倡生態(tài)文明建設(shè)，大力實施退耕還林、荒山植樹造林、封山育林、天然林資源保護等工程，旨在提升全省林業(yè)覆蓋率。但上述工程的實施，林木生長需要一定時間才能達到“三調(diào)”林地調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)，而在“林業(yè)調(diào)查更新”工作中，將上述工程的實施范圍內(nèi)按照規(guī)程采集為林地。

4 結(jié)論與討論

本文以甘肅省2019年森林督查暨林地資源管理“一張圖”年度更新數(shù)據(jù)與甘肅省第三次全國國土調(diào)查林地數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用ArcGIS軟件的空間疊加分析對全省各縣區(qū)逐個圖斑進行了數(shù)據(jù)對比，梳理了2次調(diào)查林地分類的對應(yīng)關(guān)系表。

研究發(fā)現(xiàn)，兩部門調(diào)查林地地類的差異原因主要在于調(diào)查認定標(biāo)準(zhǔn)不同、采集指標(biāo)的不同、調(diào)查比例尺的不同，以及林業(yè)工程實施后樹木生長未達到“三調(diào)”調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)等4個方面。本研究為解決兩部門林地數(shù)據(jù)的對接融合以及林草部門后續(xù)在“三調(diào)”數(shù)據(jù)成果基礎(chǔ)上，開展退耕還林還草、理清林草地邊界等工作提供了參考思路。

對兩部門林地調(diào)查的差異分析不僅能夠從多個維度上客觀、真實地反映甘肅省林地資源的分布狀況，同時能夠充分發(fā)揮兩部門林地數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，加快甘肅省生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展進程，更好地服務(wù)于林地自然資源治理能力與治理體系現(xiàn)代化的要求。