森林資源調(diào)查技術(shù)要點(diǎn)探討

尹 虹

（湖南省岳陽(yáng)縣林業(yè)局，湖南 岳陽(yáng) 414000）

1.引言

森林是支撐人們生存的關(guān)鍵資源，其存在對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性必不可少，存在很大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。雖然我們認(rèn)識(shí)到其重要性，但過(guò)去的隨便砍伐、盲目種植、開(kāi)墾農(nóng)田等操作，對(duì)其造成很大的破壞，單純依靠其自然生長(zhǎng)無(wú)法滿足生活生產(chǎn)的要求，所以需要積極發(fā)展林業(yè)，關(guān)注造林。而這是建立在對(duì)森林資源的調(diào)查工作基礎(chǔ)上的，這也是林業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，本次就對(duì)此進(jìn)行分析，探究基層地區(qū)開(kāi)展森林資源調(diào)查工作的重要性，探究工作現(xiàn)狀，并提出對(duì)工作模式進(jìn)行改進(jìn)的措施。

2.森林資源調(diào)查的重要意義

生態(tài)環(huán)境保護(hù)是近年來(lái)備受關(guān)注的領(lǐng)域，在黨和政府提出生態(tài)文明建設(shè)要求后，生態(tài)環(huán)保工作凸顯出更大的價(jià)值與積極意義。在這個(gè)背景下，森林資源逐漸受到重視，林業(yè)部門也安排專人進(jìn)行管護(hù)工作，保證森林資源的持續(xù)存在，發(fā)揮其對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的積極作用。森林資源有涵養(yǎng)水土、保持水源、凈化空氣、降低噪音、調(diào)節(jié)氣候等重要作用，同時(shí)也可以開(kāi)發(fā)加工成多樣化的林木制品，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)和保護(hù)工作都很重要，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及生態(tài)保護(hù)。但是近幾年各地區(qū)的森林資源頻繁出現(xiàn)亂砍濫伐、違規(guī)使用等問(wèn)題，利用不合理，導(dǎo)致木材供給方面出現(xiàn)問(wèn)題，而且這也帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題。比如西北土地荒漠化，就是因?yàn)檫^(guò)去過(guò)度砍伐森林，導(dǎo)致林木數(shù)量大幅降低，生態(tài)效應(yīng)無(wú)法發(fā)揮，帶來(lái)不良影響。

在這個(gè)背景下，進(jìn)行森林資源調(diào)查有積極作用。這項(xiàng)工作可以幫助調(diào)查人員掌握森林的數(shù)量、質(zhì)量和生長(zhǎng)狀況，研究某個(gè)林區(qū)森林資源生長(zhǎng)和消亡的規(guī)律，以及與環(huán)境、社會(huì)之間的關(guān)系。這對(duì)于調(diào)整林業(yè)發(fā)展政策，制定林業(yè)保護(hù)制度，做好森林資源管護(hù)工作也有積極意義，同時(shí)也是評(píng)估森林資源經(jīng)營(yíng)效果的指標(biāo)之一，可以幫助從業(yè)人員高效利用森林資源，提高林業(yè)生產(chǎn)力。對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，地域面積廣闊，森林覆蓋率較高，表現(xiàn)出地域性特點(diǎn)，不同地區(qū)的森林資源生長(zhǎng)表現(xiàn)出不一樣的情況。所以進(jìn)行森林資源調(diào)查工作，通過(guò)對(duì)調(diào)查結(jié)果的分析，可以掌握不同地區(qū)的森林資源生長(zhǎng)狀況，并對(duì)資源進(jìn)行協(xié)調(diào)安排，實(shí)現(xiàn)森林資源的更好發(fā)展。比如東北部地區(qū)森林資源豐富，但西北地區(qū)則比較少，而這項(xiàng)工作的開(kāi)展，可以掌握每個(gè)地區(qū)的森林資源情況，從而以此為基礎(chǔ)為林業(yè)發(fā)展制定科學(xué)規(guī)劃，做出科學(xué)決策，推動(dòng)林業(yè)的良好發(fā)展。

3.森林資源調(diào)查的現(xiàn)狀分析

這項(xiàng)工作在我國(guó)有多年的歷史，過(guò)去是借助抽樣、計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)，查清了歷年來(lái)的森林資源情況，建立起三級(jí)調(diào)查體系，同時(shí)在逐步建設(shè)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，支持信息的自動(dòng)更新。對(duì)此林業(yè)部也頒發(fā)了專門的法律，為3類調(diào)查工作提出明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)，包括地類、林種、樹(shù)種組、林齡組。同時(shí)，因?yàn)楦黝愓{(diào)查的對(duì)象范圍和目的不同，所選擇的方法、技術(shù)方案和所提供成果的詳細(xì)程度、精度也存在很大不同。發(fā)展到現(xiàn)在，因?yàn)檎{(diào)查技術(shù)的進(jìn)步，調(diào)查效率也不斷提升。在我國(guó)東北地區(qū)，這項(xiàng)工作的開(kāi)展比較順利，專業(yè)人員在逐漸摸索前景的基礎(chǔ)上，完成了對(duì)長(zhǎng)白山和小興安嶺等森林地區(qū)的調(diào)查工作，為其他地區(qū)的工作開(kāi)展樹(shù)立了榜樣。

這項(xiàng)工作是借助具有森林基礎(chǔ)性質(zhì)的資源數(shù)據(jù)給出滿足森林資源發(fā)展需求的規(guī)劃，并保證科學(xué)合理性。實(shí)際操作時(shí)，調(diào)查人員需要對(duì)樹(shù)木的分布情況和生長(zhǎng)情況展開(kāi)全面地收集、分析和歸納，制定符合實(shí)際的開(kāi)發(fā)方案?？紤]森林資源表現(xiàn)出強(qiáng)烈的地域性特點(diǎn)，不同地區(qū)有不一樣的生長(zhǎng)結(jié)果，即使是同一個(gè)品種的樹(shù)木，在不同地區(qū)也獲得不同的生長(zhǎng)結(jié)果。所以調(diào)查人員在展開(kāi)這項(xiàng)工作時(shí)，要保證調(diào)查信息的全面性，考慮生物多樣性因素，總結(jié)森林資源的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

就現(xiàn)在來(lái)講，這項(xiàng)工作一般是5年一次，對(duì)境內(nèi)每個(gè)林區(qū)的森林覆蓋和生長(zhǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，然后發(fā)布調(diào)查報(bào)告，有林業(yè)部門等聯(lián)合其他部門制定林業(yè)發(fā)展決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源的有效利用。總結(jié)來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)這項(xiàng)工作已經(jīng)形成比較完善的工作體系，制度、機(jī)構(gòu)、組織和人員、技術(shù)等都比較到位，但也存在一些缺陷，比如調(diào)查過(guò)程比較煩瑣，調(diào)查效率也不夠高，未來(lái)仍需改進(jìn)。

4.森林資源調(diào)查技術(shù)要點(diǎn)

4.1 地基激光雷達(dá)森林資源調(diào)查技術(shù)

一是地基激光雷達(dá)技術(shù)。過(guò)去進(jìn)行這項(xiàng)工作一般是依靠人力到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，需要技術(shù)人員親自走訪，很是消耗時(shí)間和精力，而且人為因素可能帶來(lái)較大的誤差，影響調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨著先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，地基激光雷達(dá)技術(shù)（TLS）的應(yīng)用越來(lái)越普遍。TLS技術(shù)的使用，一方面不會(huì)對(duì)森林資源造成破壞，另一方面也可以取得準(zhǔn)確的森林信息。該技術(shù)的基礎(chǔ)是冠層測(cè)量技術(shù)，可以及時(shí)準(zhǔn)確的獲得研究區(qū)域內(nèi)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)，基本沒(méi)有誤差，并可以解決傳統(tǒng)技術(shù)存在的工作難度大、對(duì)森林有一定破壞等缺陷。

二是單木參數(shù)提取。該技術(shù)可以支持對(duì)某一株樹(shù)木的生長(zhǎng)參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)和計(jì)算，比如林分情況，但缺陷是無(wú)法觀測(cè)到一些非結(jié)構(gòu)性參數(shù)，比如樹(shù)齡、樹(shù)種、樹(shù)木材質(zhì)等。如果想要獲知這些參數(shù)，依靠人員經(jīng)驗(yàn)、目測(cè)、材質(zhì)檢測(cè)等技術(shù)配合才能實(shí)現(xiàn)。從原理上分析，利用該技術(shù)提取某一確定樹(shù)木的參數(shù)，是借助一點(diǎn)一點(diǎn)地幾何關(guān)系，從樹(shù)干上定位檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，識(shí)別樹(shù)干的信息，同時(shí)測(cè)繪技術(shù)還可以獲得二維、三維信息，或者實(shí)現(xiàn)維度之間的轉(zhuǎn)化，最后匯總到云平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

三是林分結(jié)構(gòu)研究。這是森林資源動(dòng)態(tài)調(diào)查工作的重點(diǎn)組成，TLS技術(shù)的應(yīng)用支持對(duì)這部分內(nèi)容的研究，可以有效規(guī)避掉傳統(tǒng)調(diào)查中林分冠層測(cè)量與分析中的誤差，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冠層結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確分析。但是，TLS在使用過(guò)程中會(huì)受到地形和林礦因素的影響，可能降低獲取參數(shù)的準(zhǔn)確性。實(shí)踐研究也表明，在森林資源調(diào)查工作中，單站拼接獲取的數(shù)據(jù)信息明顯低于多站，因?yàn)榍罢邥?huì)受到地形和資源分布特點(diǎn)的影響，所以在實(shí)際應(yīng)用中更多的是選擇多站拼接模式，這可以支持對(duì)森林資源的全方位分析。同時(shí)也有研究表明，該技術(shù)應(yīng)用的探測(cè)效率會(huì)因?yàn)槊芏鹊脑黾佣档停话闱闆r下在62%-100%左右。也就是說(shuō)，密度越大的森林，應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行研究的難度越大，準(zhǔn)確性越低。

4.2 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)

該技術(shù)是以無(wú)人機(jī)設(shè)備為載體，植入遙感系統(tǒng)，借助其他先進(jìn)技術(shù)的支持，進(jìn)行無(wú)人操控的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，可以在高空中監(jiān)測(cè)地面上的事物，包括植被。該系統(tǒng)還可以試試拍攝現(xiàn)場(chǎng)信息，傳輸給計(jì)算機(jī)中心進(jìn)行處理。同時(shí)該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)分析、建模和處理應(yīng)用，快捷、靈活、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。而且無(wú)人機(jī)本身體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)比較牢固，可以持續(xù)運(yùn)行，運(yùn)維便利，使用成本較低，所以在多個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)廣泛應(yīng)用，比如環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市管理、災(zāi)后救援等方面。因?yàn)槟軌驅(qū)崿F(xiàn)對(duì)森林資源生長(zhǎng)狀況的準(zhǔn)確定位，所以可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)和高效管理，提升森林資源管理成效，進(jìn)而保證森林資源的健康發(fā)展。在森林資源勘查中，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分突出，所以需要不斷提升技術(shù)水平，強(qiáng)化技術(shù)人員的操作能力，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的分析與思考，從而提高森林森林資源勘查的準(zhǔn)確性。

依靠該技術(shù)可以直接實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，提高效率，降低人工成本。該技術(shù)可以對(duì)森林資源類型及長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行全方位勘察、巡視，可以直觀和生動(dòng)地反映出森林資源的生長(zhǎng)狀態(tài)，精準(zhǔn)定位長(zhǎng)勢(shì)不強(qiáng)、存在破壞問(wèn)題的區(qū)域，為后續(xù)管理工作奠定基礎(chǔ)。該技術(shù)可以將勘查結(jié)果以圖片的方式實(shí)時(shí)發(fā)送到移動(dòng)終端中，以供技術(shù)人員進(jìn)行分析。

首先是利用該技術(shù)獲得的勘察圖片比較清晰，技術(shù)人員進(jìn)行分析時(shí)可以明確調(diào)查地區(qū)的森林資源類型和特點(diǎn)，了解受損范圍，從而為管理方案的制定奠定基礎(chǔ)。特別是對(duì)于偏僻、陡峭的地區(qū)，本身植被條件好，種類多，所以可能出現(xiàn)的森林資源類型也比較復(fù)雜，借助該技術(shù)可以發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，減少對(duì)人工的依賴，并提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，最終提升森林資源管理工作的水平。

4.3 3S技術(shù)

具體包括：

4.3.1 GIS技術(shù)

利用地理模型分析方法，實(shí)時(shí)提供多樣化的時(shí)空信息，可以將收集到的各類信息轉(zhuǎn)換成地理圖形顯示出來(lái)，提高顯示結(jié)果的直觀性。

4.3.2 GPS技術(shù)

可以在衛(wèi)星的輔助下，實(shí)時(shí)提供某個(gè)地理區(qū)位的三維坐標(biāo)等信息，十分快速、準(zhǔn)確，自動(dòng)化水平很強(qiáng)。

4.3.3 RS技術(shù)

在高空中獲取地表物品的電磁信息，利用設(shè)備輸出和掃描、轉(zhuǎn)化處理后，支持工作人員對(duì)其的識(shí)別和監(jiān)測(cè)，可用于資源調(diào)查、森林資源預(yù)測(cè)等多個(gè)方面。上述三種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，支持對(duì)森林資源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)管理，并支持對(duì)森林資源變動(dòng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)管。通過(guò)對(duì)森林資源內(nèi)部各方面的全面有效監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)森林資源的綜合分析，預(yù)測(cè)和模擬出林木的生長(zhǎng)情況，一方面優(yōu)化森林資源配置，一方面密切監(jiān)測(cè)和預(yù)警森林火災(zāi)、林業(yè)有害生物等的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)防范。

4.4 角規(guī)測(cè)量技術(shù)

該技術(shù)是利用角規(guī)觀察測(cè)量并抽取樹(shù)木樣本的測(cè)量方式，因?yàn)樾枰斯げ僮?，所以一般每次?huì)選擇一棵樹(shù)，而這個(gè)被選中的概率與其中某個(gè)測(cè)樹(shù)因子成正比。該技術(shù)的應(yīng)用有一定便利，從業(yè)人員不需要再對(duì)林區(qū)邊界、面積及樣品情況進(jìn)行測(cè)量，可以直接獲取樹(shù)木的斷面積預(yù)測(cè)值。該技術(shù)的操作比較簡(jiǎn)單，可以降低資源的消耗，減輕工作量，降低工作成本。

5.森林資源調(diào)查主要方式

5.1 抽樣調(diào)查法

也就是樣地實(shí)測(cè)法，最為常用。是從想要調(diào)查的林區(qū)中，選擇具有代表性的森林資源進(jìn)行全面的調(diào)查，然后將之映射到整個(gè)林區(qū)中。該方法需要隨機(jī)取樣，做好準(zhǔn)備工作。首先就是勘察選點(diǎn)，然后是結(jié)合勘察結(jié)果設(shè)計(jì)抽樣方案，設(shè)計(jì)好之后進(jìn)行取樣調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)，再進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算與分析，得出整體森林資源的情況。該方法的使用有一定限制條件，一般來(lái)說(shuō)是用于對(duì)某林區(qū)單位面積內(nèi)樹(shù)木的密、生長(zhǎng)情況、蓄積和枯損量等方面的調(diào)查。國(guó)內(nèi)對(duì)于該方法的應(yīng)用比較晚，但目前比較常見(jiàn)，已成為最常用的技術(shù)，包括分層和雙重抽樣法。

該方法的使用最關(guān)鍵的就在于取樣地點(diǎn)的選擇，這可以由技術(shù)人員按照森林資源的實(shí)際情況，確定不同的取樣范圍。如果取樣地的面積不同，對(duì)于邊長(zhǎng)與半徑的標(biāo)準(zhǔn)也存在差異，在抽樣的范圍中進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，最核心的要素就是取樣地是否滿足隨機(jī)的要求，這關(guān)系到調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)是否符合森林資源調(diào)查工作的精確程度標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，在首次調(diào)查確定取樣地之后，這片區(qū)域會(huì)作為永久樣地，方便掌握這部分森林資源的未來(lái)變化趨勢(shì)。該方法因?yàn)闇y(cè)量的基站較少，所以測(cè)量結(jié)果的精確度更高，誤差較小，因此在實(shí)際的操作中得到了普遍應(yīng)用。但是該方法也有一定的缺陷，主要是耗費(fèi)時(shí)間和人力，需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，整個(gè)工作程序比較煩瑣。

5.2 目測(cè)調(diào)查法

該方法相對(duì)來(lái)說(shuō)過(guò)程和結(jié)果都最為直觀，是發(fā)揮人力的作用，由專業(yè)人員借助一些很簡(jiǎn)單的工具展開(kāi)調(diào)查，比如放大鏡等。該方法可以直接觀測(cè)到林木的整體長(zhǎng)勢(shì)良好與否，地形地貌特點(diǎn)等，幫助調(diào)查人員了解不同樹(shù)木的不同特性，并且可以通過(guò)所觀測(cè)的樹(shù)木對(duì)整個(gè)林區(qū)的樹(shù)木生長(zhǎng)狀況進(jìn)行推測(cè)。如果選擇該方法，操作時(shí)可以使用角規(guī)，觀測(cè)樹(shù)木的成長(zhǎng)狀況，測(cè)量出樹(shù)木的直徑、樹(shù)高、斷面面積等。角度測(cè)量方法在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用很早，但要求測(cè)量人員的專業(yè)性，需要擁有一定的測(cè)量知識(shí)，并有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)楹芏嘤^測(cè)到的現(xiàn)象或情況，是依靠觀測(cè)人員的歷史經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷的，結(jié)果正確與否就與工作人員的經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備有直接關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，想要進(jìn)行簡(jiǎn)單研究，比如樹(shù)木的分布規(guī)律、十幾年中的長(zhǎng)勢(shì)變動(dòng)情況等，就可以選擇該方法。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的林業(yè)人才來(lái)講，借助該方法可以獲知樹(shù)木的年齡、品種、是否健康等。

6.結(jié)語(yǔ)

新時(shí)期，生態(tài)文明建設(shè)要求的推行增加了人們對(duì)于森林資源發(fā)展的重視，而林業(yè)發(fā)展規(guī)劃的制定需要建立在森林資源調(diào)查工作的基礎(chǔ)上。而信息技術(shù)的不斷發(fā)展，更是豐富了森林資源調(diào)查工作的技術(shù)與方法，出現(xiàn)很多新的技術(shù)，不斷提高調(diào)查效率與結(jié)果的準(zhǔn)確性。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，相關(guān)部門要積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，高效開(kāi)展森林資源調(diào)查工作，強(qiáng)化專業(yè)人才培養(yǎng)，推動(dòng)現(xiàn)代化森林資源手段的不斷應(yīng)用，從而強(qiáng)化調(diào)查水平的提升，進(jìn)一步推動(dòng)森林資源的可持續(xù)發(fā)展。