第三次全國(guó)土地調(diào)查與森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)融合方法探討

鄭文松

(廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，廣東 廣州 510520)

自然資源是一個(gè)復(fù)雜多樣的系統(tǒng)。長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)采取分門(mén)類(lèi)管理的方式，使自然資源各門(mén)類(lèi)自成系統(tǒng)、縱深發(fā)展，但由于各系統(tǒng)不連通，導(dǎo)致管理對(duì)象、范圍、內(nèi)容等存在交叉重疊以及數(shù)據(jù)結(jié)果相互矛盾的情況[1]，各子系統(tǒng)與整體間既相互聯(lián)系又相互制約，不利于當(dāng)前自然資源的綜合管理和統(tǒng)籌山水林田湖草沙系統(tǒng)治理的需求。

2020年1月，《自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建總體方案》明確指出，加快建立自然資源統(tǒng)一調(diào)查、評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)制度，健全自然資源監(jiān)管體制[2]。以第三次全國(guó)土地調(diào)查(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“三調(diào)”或國(guó)土“三調(diào)”)為基礎(chǔ)，融合現(xiàn)有的林、草、濕、水利等資源專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)成果[3]，進(jìn)而形成高集成通用的一張數(shù)據(jù)底圖。2020年3月19日，《關(guān)于開(kāi)展2020年森林督查暨森林資源管理“一張圖”年度更新工作的通知》再一次明確了對(duì)接國(guó)土“三調(diào)”的要求，為林地、草地資源數(shù)據(jù)由林業(yè)“一張圖”向自然資源“一張圖”轉(zhuǎn)變奠定了良好的基礎(chǔ)[4]，這是我國(guó)從單一的土地調(diào)查向自然資源統(tǒng)一調(diào)查轉(zhuǎn)變的劃時(shí)代舉措。國(guó)土“三調(diào)”作為資源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，提供了現(xiàn)時(shí)、詳細(xì)的國(guó)土空間開(kāi)發(fā)與利用現(xiàn)狀、自然資源變化等數(shù)據(jù)信息，為各類(lèi)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃提供科學(xué)統(tǒng)一的現(xiàn)狀底數(shù)和底圖基礎(chǔ)，避免各類(lèi)規(guī)劃的重復(fù)交叉、相互矛盾。

結(jié)合多年森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)工作經(jīng)驗(yàn)，在已有研究基礎(chǔ)上，對(duì)目前國(guó)土“三調(diào)”與森林資源管理“一張圖”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“一張圖”)數(shù)據(jù)融合的現(xiàn)狀以及問(wèn)題進(jìn)行深度研究分析，并根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)一套數(shù)據(jù)融合的方法，為全國(guó) “三調(diào)”與“一張圖”的數(shù)據(jù)融合提供些許參考。

1 基礎(chǔ)概念和現(xiàn)狀

1.1 第三次全國(guó)土地調(diào)查

為準(zhǔn)確了解我國(guó)土地利用現(xiàn)狀，自1984年以來(lái)先后開(kāi)展了詳細(xì)的土地詳查、土地變更調(diào)查和土地更新調(diào)查，全面摸清了各類(lèi)土地面積、權(quán)屬、空間分布和利用狀況，提供了歷史上關(guān)于土地利用和土地資源狀況的詳細(xì)基礎(chǔ)信息。2007年7月1日，我國(guó)啟動(dòng)新一輪土地調(diào)查工作，建立了全國(guó)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)，確保了土地?cái)?shù)據(jù)的真實(shí)性。相隔10年，2017年以來(lái)進(jìn)行的第三次全國(guó)土地調(diào)查，是基于第二次全國(guó)土地調(diào)查結(jié)果的更新及細(xì)化，體現(xiàn)了我國(guó)土地利用現(xiàn)狀、土地所有權(quán)、土壤條件等國(guó)土利用10年間的變化。國(guó)土調(diào)查作為一項(xiàng)國(guó)情和國(guó)力調(diào)查，目的是摸清全國(guó)土地利用狀況，把握實(shí)際土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立健全土地調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和登記制度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)社會(huì)化服務(wù)功能。土地資源的信息化滿足了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、土壤宏觀調(diào)控和國(guó)土資源管理的需要[5]。

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和進(jìn)步，航空航天技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)的進(jìn)步和運(yùn)用，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、無(wú)人機(jī)等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及“互聯(lián)網(wǎng)+調(diào)查”的創(chuàng)新運(yùn)用，大大提高了第三次全國(guó)土地調(diào)查的效率和準(zhǔn)確性。調(diào)查方式也從實(shí)地調(diào)查為重點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皟?nèi)外兼施”。國(guó)土調(diào)查綜合考慮了農(nóng)林水利等各部門(mén)的需求，也從各部門(mén)的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合性調(diào)查，為利用國(guó)家資源和經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)。

1.2 森林資源管理“一張圖”

自《全國(guó)林地保護(hù)利用規(guī)劃綱要(2010—2020年)》實(shí)施以來(lái)，經(jīng)過(guò)10年的全國(guó)林地“一張圖”建設(shè)發(fā)展，形成了一套行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。森林資源管理“一張圖”是指整合現(xiàn)有森林資源二類(lèi)調(diào)查、林地“一張圖”、國(guó)家級(jí)公益林落界等成果的森林資源分布矢量圖?！耙粡垐D”為林地保護(hù)利用、森林資源管理、監(jiān)測(cè)、規(guī)劃編制及經(jīng)營(yíng)等提供科學(xué)、詳實(shí)的信息[6]。

1.3 國(guó)土“三調(diào)”與森林資源管理“一張圖”融合現(xiàn)狀

迄今為止，我國(guó)已開(kāi)展全國(guó)國(guó)土調(diào)查3次、全國(guó)森林資源清查9次、全國(guó)濕地資源調(diào)查2次。由于實(shí)施部門(mén)的職能和管理需求不同，采用的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)均獨(dú)立且多樣。

國(guó)土或林業(yè)部門(mén)在制定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)存在認(rèn)知局限，只能涵蓋各自領(lǐng)域的自然資源類(lèi)型。隨著認(rèn)知和技術(shù)水平的提高，各分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新迭代，差異更為明顯，因此，在面對(duì)交叉重疊部分時(shí)，不同部門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)間又缺乏有效的聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致交叉、遺漏等問(wèn)題。各系統(tǒng)間屬性不明確、統(tǒng)計(jì)重復(fù)，導(dǎo)致資源出現(xiàn)多頭管理或者無(wú)人管理的情況。例如，紅樹(shù)林資源具有林地、濕地、海岸等多重屬性，導(dǎo)致林業(yè)、海洋、環(huán)保等多頭管理的職責(zé)不清、管理混亂情況。分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)、行政界限、數(shù)據(jù)成果不一致等是當(dāng)前數(shù)據(jù)融合的難點(diǎn)，也是提升自然資源治理體系和治理能力現(xiàn)代化的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，以“三調(diào)”為底圖，融合各類(lèi)自然資源，構(gòu)建統(tǒng)一的自然資源分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，形成“一套數(shù)”具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 國(guó)土“三調(diào)”與森林資源管理“一張圖”差異化分析

2.1 影像底圖數(shù)據(jù)導(dǎo)致差異

以廣東省為例，“三調(diào)”以優(yōu)于0.2～1 m高分辨率衛(wèi)星遙感影像為底圖，后續(xù)更新調(diào)查則使用優(yōu)于0.5 m高分辨率影像；林業(yè)調(diào)查影像底圖為2013年優(yōu)于5 m影像，年度更新底圖為1 m或2 m遙感影像。相對(duì)而言，“三調(diào)”底圖精度更高、更準(zhǔn)確，可用于內(nèi)業(yè)識(shí)別和解析。

由于國(guó)土“三調(diào)”和森林資源調(diào)查的時(shí)點(diǎn)不同，所使用的影像底圖數(shù)據(jù)時(shí)間差異較大，調(diào)查時(shí)間不一致引起的土地類(lèi)型變化也會(huì)導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果不一致。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)不一致導(dǎo)致差異

根據(jù)《第三次全國(guó)土地調(diào)查土地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》，林地作為13個(gè)一級(jí)類(lèi)之一，又分為4個(gè)二級(jí)類(lèi)。而林地調(diào)查分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《廣東省森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查操作細(xì)則》，林地分為8個(gè)一級(jí)類(lèi)，13個(gè)二級(jí)類(lèi)(表1)。

表1 國(guó)土“三調(diào)”分類(lèi)與森林資源調(diào)查分類(lèi)對(duì)應(yīng)關(guān)系

由于概念、分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范不同，長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)土部門(mén)調(diào)查的林地?cái)?shù)據(jù)和林業(yè)部門(mén)調(diào)查的林地?cái)?shù)據(jù)存在較大差異。

由表1對(duì)照可知，兩者的林地分類(lèi)名稱(chēng)相似，土地類(lèi)型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系也比較規(guī)整，但其內(nèi)涵和外延卻大相徑庭。兩者林地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)差異見(jiàn)表2。

2.3 邊界導(dǎo)致差異

從整體的行政邊界來(lái)說(shuō)，“三調(diào)”和“一張圖”所使用的行政界線和行政區(qū)代碼不一致，導(dǎo)致其覆蓋范圍不一致，存在只有“三調(diào)”覆蓋而“一張圖”未覆蓋以及“一張圖”覆蓋而“三調(diào)”未覆蓋兩種情況[7]，導(dǎo)致圖斑屬性空洞缺失。

從小班區(qū)劃邊界上來(lái)說(shuō)，由于時(shí)點(diǎn)不一致，部分小班情況有所變化等因素，導(dǎo)致部分小班邊界不能完全吻合，數(shù)據(jù)對(duì)接會(huì)產(chǎn)生大量細(xì)碎圖斑。

2.4 空間位置導(dǎo)致差異

在“三調(diào)”與“一張圖”數(shù)據(jù)融合實(shí)際操作中，因其數(shù)據(jù)源不同及坐標(biāo)校正的空間位置不一致，導(dǎo)致成果圖層疊加產(chǎn)生面積較小、細(xì)碎狹長(zhǎng)的圖斑。區(qū)劃小班因數(shù)據(jù)源不同，導(dǎo)致小班邊界區(qū)劃不一致[7]。

表2 國(guó)土”三調(diào)“分類(lèi)與森林資源調(diào)查分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)差異

2.5 其他因素導(dǎo)致差異

國(guó)土“三調(diào)”為基礎(chǔ)調(diào)查，主要調(diào)查土地利用現(xiàn)狀。林業(yè)部門(mén)則以土地管理屬性為林地分類(lèi)依據(jù)，存在有林地權(quán)屬證明為林地，但規(guī)劃未實(shí)施、造林更新待補(bǔ)植與失敗、人為或自然原因損毀、農(nóng)戶自主種植與建設(shè)以及林被郁閉度、覆蓋度過(guò)低等情況，“三調(diào)”據(jù)實(shí)調(diào)查采集現(xiàn)狀地類(lèi)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)差異。

3 國(guó)土“三調(diào)”與森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)融合技術(shù)方法

“三調(diào)”與“一張圖”數(shù)據(jù)融合技術(shù)分為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、內(nèi)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、外業(yè)補(bǔ)充調(diào)查的校正、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的統(tǒng)一4個(gè)方面。

3.1 分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一

由于目前 “三調(diào)”與“一張圖”使用的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)存在差異，而自然資源又暫未形成統(tǒng)一的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于此次數(shù)據(jù)融合，遵循以“三調(diào)”成果為主的原則，在國(guó)土“三調(diào)”一級(jí)、二級(jí)分類(lèi)的基礎(chǔ)上保留林地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)分類(lèi)以進(jìn)行細(xì)化，完成分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)體系的融合。

3.2 內(nèi)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一

“三調(diào)”與“一張圖”成果數(shù)據(jù)融合內(nèi)業(yè)中要重點(diǎn)完成統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)、邊界、屬性工作。數(shù)據(jù)融合工作遵循以“三調(diào)”成果為主的“基礎(chǔ)底圖”作用，以“一張圖”成果為數(shù)據(jù)補(bǔ)充。時(shí)點(diǎn)統(tǒng)一以“三調(diào)”時(shí)點(diǎn)為基準(zhǔn)，采用對(duì)應(yīng)的高分辨率遙感影像。邊界融合過(guò)程中行政界線嚴(yán)格采用“三調(diào)”界線，疊加融合“一張圖”中經(jīng)營(yíng)界線為統(tǒng)一管理界線。以“三調(diào)”林地圖斑為基礎(chǔ)[8]，疊加“一張圖”圖斑邊界，對(duì)“三調(diào)”圖斑進(jìn)行進(jìn)一步區(qū)劃，形成小班。由于圖斑邊界不一致形成的破碎小斑則根據(jù)其位置、林地分類(lèi)進(jìn)行就近融合[6]。屬性的融合銜接以邊界融合成果為基礎(chǔ)，對(duì)應(yīng)繼承森林資源專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查的特有信息，以精準(zhǔn)把握森林資源現(xiàn)實(shí)情況。融合成果中以“三調(diào)”林地的基本屬性信息為基礎(chǔ)，如地類(lèi)代碼、地類(lèi)名稱(chēng)、面積、坐落單位名稱(chēng)、權(quán)屬等，再承接賦予“一張圖”以外的詳細(xì)屬性信息，使融合成果更具現(xiàn)勢(shì)性、專(zhuān)業(yè)性和普適性。

3.3 外業(yè)補(bǔ)充調(diào)查的校正

對(duì)內(nèi)業(yè)直接確認(rèn)的圖斑，需進(jìn)行外業(yè)按比例抽樣復(fù)核，保證融合數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。對(duì)內(nèi)業(yè)處理中標(biāo)記的分類(lèi)存疑、無(wú)法準(zhǔn)確判斷邊界或?qū)傩砸约靶略隽值匦“?，還需重點(diǎn)核對(duì)疑似違法用地圖斑、公益林變化圖斑、林轉(zhuǎn)非變化圖斑以及大面積變化圖斑，采用實(shí)地核實(shí)、確認(rèn)和補(bǔ)充調(diào)整。實(shí)地核查時(shí)使用國(guó)土“三調(diào)”分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)從不同角度拍攝能反映實(shí)地現(xiàn)狀的照片、視頻等證據(jù)材料，記錄位置以及調(diào)查工作信息，以供后續(xù)舉證上報(bào)、圖斑審核使用。

實(shí)地核查完成后，填寫(xiě)完善屬性信息[9]，對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行梳理，在對(duì)接融合底圖上標(biāo)注需要修改的詳細(xì)信息。其中，涉及“三調(diào)”或“一張圖”的圖斑數(shù)據(jù)變更及校正時(shí)，需分別按國(guó)土變更調(diào)查程序或森林資源管理“一張圖”更新規(guī)則進(jìn)行[10]，通過(guò)審核后再修正，并進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接融合。

3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的統(tǒng)一

目前我國(guó)尚缺乏統(tǒng)一且成熟的自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以“三調(diào)”為契機(jī)，在其成熟的對(duì)象關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫(kù)模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)。使用統(tǒng)一的遙感數(shù)據(jù)源，統(tǒng)一多源多尺度的數(shù)據(jù)整合及信息提取技術(shù)，對(duì)不同的自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量采集、提取、清洗、關(guān)聯(lián)、邏輯檢查、修正、質(zhì)量檢查、入庫(kù)等。將各資源門(mén)類(lèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一儲(chǔ)存及管理，真正實(shí)現(xiàn)自然資源“一套數(shù)”，有利于揭示我國(guó)自然資源的分布規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)以及新時(shí)代自然資源的統(tǒng)計(jì)分析、統(tǒng)籌管理、保護(hù)及開(kāi)發(fā)[11]。

4 結(jié)論與建議

在梳理國(guó)土“三調(diào)”和森林資源管理“一張圖”概念、內(nèi)涵及其標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入分析兩者數(shù)據(jù)融合工作中存在的問(wèn)題，對(duì)數(shù)據(jù)融合技術(shù)方法及技術(shù)路線進(jìn)行研究探索，總結(jié)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、內(nèi)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、外業(yè)補(bǔ)充調(diào)查的校正、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的統(tǒng)一4種方法，為構(gòu)建具有廣東特色的“1+X”自然資源數(shù)據(jù)體系提供了有益思路，具有一定的參考價(jià)值，但還需在工作實(shí)踐中驗(yàn)證和不斷優(yōu)化。同時(shí)，“三調(diào)”和“一張圖”的融合工作任重道遠(yuǎn)，其中的許多問(wèn)題難題仍需進(jìn)一步重視和解決。因此，從兩個(gè)方面對(duì)“三調(diào)”和“一張圖”融合工作提出建議。

1)以林長(zhǎng)制為抓手，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)。數(shù)據(jù)融合對(duì)接存在大量責(zé)任交叉重疊區(qū)域，僅靠林業(yè)部門(mén)難以推動(dòng)。建議依托現(xiàn)行的林長(zhǎng)制構(gòu)建林長(zhǎng)責(zé)任體系，充分調(diào)動(dòng)各級(jí)黨政領(lǐng)導(dǎo)的重視，充分認(rèn)識(shí)“三調(diào)”和“一張圖”數(shù)據(jù)融合的重大意義及深遠(yuǎn)影響，明確責(zé)任分工，強(qiáng)化責(zé)任擔(dān)當(dāng)，統(tǒng)籌自然資源、林業(yè)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、發(fā)改、財(cái)政、檢察等機(jī)關(guān)部門(mén)，建立部門(mén)聯(lián)席和信息公開(kāi)機(jī)制，加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)，積極聯(lián)動(dòng)，共同協(xié)商解決數(shù)據(jù)融合工作中重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，著力提升森林資源保護(hù)發(fā)展水平。

2)增加專(zhuān)項(xiàng)資金投入，全面啟動(dòng)對(duì)接融合工作。積極爭(zhēng)取公共財(cái)政為主的資金，加強(qiáng)資金管理，專(zhuān)款專(zhuān)用，做好資金使用監(jiān)督工作，提高資金的使用效率，使資金能安全運(yùn)行、用好用足，要切實(shí)保障推行數(shù)據(jù)對(duì)接融合必要的工作經(jīng)費(fèi)，確保數(shù)據(jù)對(duì)接完成后的新一輪林地保護(hù)利用規(guī)劃、國(guó)土空間規(guī)劃等編制以及信息平臺(tái)建設(shè)等各項(xiàng)工作順利推進(jìn)。