森林资源数据年度更新探讨——以广西罗城仫佬族自治县为例

魏 甫，邓 成，吴国欣

(1.国家林业局中南林业调查规划设计院，长沙 410014；2.广西林业勘测设计院，南宁 530011)

森林资源数据年度更新探讨——以广西罗城仫佬族自治县为例

魏 甫1，邓 成2，吴国欣2

(1.国家林业局中南林业调查规划设计院，长沙 410014；2.广西林业勘测设计院，南宁 530011)

以罗城县2011年森林资源数据及2012年度各类森林资源消长数据为基础，结合森林蓄积量生长模型，利用ArcGIS操作平台，探讨了实现森林资源数据年度更新的方法，及时更新资源数据库，以期为制定林业发展规划、考核林业建设成效和掌握森林资源消长情况等提供有价值的参考。

森林资源；数据；更新；ArcGIS；罗城

开展森林资源主要数据年度更新是为了掌握森林资源主要数据变化动态、科学考评各年度林业和生态建设成效，也是各级政府制定区域国民经济发展规划、林业发展规划和生态建设规划，以及对林业可持续发展进行科学决策的重要依据。开展森林资源主要数据年度更新，是贯彻落实国民经济和社会发展“十二五”规划纲要，为各级党委、政府提供科学决策依据的具体体现，对完成经济和社会发展“十二五”规划期间，森林覆盖率和森林蓄积量双增目标有着重要意义。

1 研究区概况

近年来，罗城县把林业工作与“三农”问题和社会经济发展有机地结合起来，充分利用退耕还林工程、珠江防护林体系建设工程、石漠化综合治理工程、速生丰产林工程、“绿满八桂”造林绿化工程、农业综合开发项目及林业产业项目等生态建设和重点林业产业工程项目带动全社会造林，宣传和发动全社会参与林业建设。2011年，全县林地面积达19.6万hm2，活立木总蓄积量10959506m3，森林覆盖率达65.96%；新造林面积2309.0hm2，其中：宜林荒山荒地造林面积1400.0hm2，更新造林面积909.0hm2。

2 更新内容及方法

2.1 更新内容

本次数据更新的范围包括罗城县行政区划界线范围内所有林地和依法可用于林业发展的其他土地，具体涉及到1070个林班32554个小班；主要内容有小班的面积、地类、树种、年龄、胸径、树高、蓄积。森林资源数据更新的主要指标包括森林覆盖率和森林蓄积量。森林覆盖率更新涉及的数据包括：有林地、国家特别规定灌木林地、未成林造林地、采伐迹地、火烧迹地、宜林地、其它土地(包括建设用地、农用地等)面积和四旁树面积的增加和减少；森林蓄积量更新涉及的数据包括上一年平均胸径已达5cm(含5cm)的乔木林的蓄积生长量，进界林分的蓄积生长量，以及疏林、散生木、四旁树的蓄积量的增加和减少等[1]。

2.2 更新方法

以罗城县2011年底的森林资源更新数据为基础，充分利用2012年各类森林资源消长数据，结合必要的补充调查，更新各地类面积，测算2012年末的森林覆盖率。通过建立林木蓄积量生长模型，以调查小班为基本单元，更新和汇总2012年末的森林蓄积量。将全县的森林资源数据从2011年更新到2012年年底，并利用ArcGIS操作平台将相关因子更新到数据库中[1]。

2.2.1 森林覆盖率更新

以2011年底的有林地、国家特别规定灌木林地数据为本底资源数据，加上2012年度宜林地造林、迹地更新、未成林造林地、非林地造林、其他无立木林地、疏林地转为有林地面积，以及通过造林、封育转化为国家特别规定灌木林地的面积，减去本年度因采伐、火烧、占用征收林地、毁林开垦等因素减少的面积，即为2012年度更新的地类面积。从而得出2012年全县森林面积并计算得到2012年森林覆盖率。

2.2.2 林木蓄积量更新

1) 乔木林蓄积量。林木蓄积量的增长来源于年度林木的生长。乔木林蓄积生长量分为乔木林自然生长量和乔木林进界生长量。

① 乔木林的自然生长量。自然生长量即上一年度平均胸径已达5cm(含5cm)的林分的生长量，通过建立各树种(组)森林生长过程模型，分树种(组)用小班蓄积量乘以连年生长率即得小班蓄积生长量，小班蓄积生长量加上原小班蓄积量，即得更新后的小班蓄积量。

采用小班林分平均单产与小班林分平均年龄建立现实林分生长过程模型。按照优势树种统计各年龄每公顷蓄积量平均值和标准差，以2倍标准差剔除数据异常小班后，根据散点图每公顷蓄积随年龄的变化趋势，选择出下列三种生长曲线模型：Mitscherlich曲线：y=A×(1-e-C·a)；Richards曲线：y=A×(1-e-k·a)B和Logistic曲线：y=K×(1+me-R·a)-1。式中：a为小班林木平均年龄；A，C，K，B，m，R为模型参数。

最终经选优的模型为理查德Richards曲线，其模型及其参数详见表1。

表1 各树种(组)现实林分生长模型及参数表

各树种(组)林分生长率采用普莱斯勒公式计算，将各树种(组)生长模型导入普莱斯勒公式求出。

速生桉生长率采用《广西速丰桉数表》中的生长模型计算，其林分蓄积量生长率模型为：

PV=(C1-C2/A)×(DK×A)-C3

式中：PV为生长率，D为胸径，A为林龄，C1=5846.242323，C2=2602.164503，C3=0.79884285，K=2.368。

② 乔木林进界生长量。进界林分生长量即上一年林分平均胸径未达5cm而本年达到5cm及以上的林分，采用相应林龄的林分平均单产计算。若相应林龄原有的林分小班个数少，平均单产存在异常的，则进界林分蓄积量采用蓄积生长模型计算，即用该年龄理论单产来计算，即：

进界林分生长量=进界林分面积×相应林龄的林分平均单产

2) 疏林、农地乔木林、散生、四旁树等林木生长量。疏林、农地乔木林、散生木、四旁树等的蓄积生长量采用相应树种乔木林平均生长率计算，即：

疏林、农地乔木林、散生木、四旁树生长量=相应树种乔木林平均生长率×蓄积量

3) 林木蓄积消耗量。林木蓄积量消耗途径分为生产性消耗和非生产性消耗。生产性消耗包括皆伐、择伐、间伐等。非生产性消耗包括乱砍滥伐、森林火灾、病虫害损失、自然枯损等。皆伐按作业小班面积消减小班蓄积，地类变为采伐迹地，速生桉类做萌芽经营的则当作乔木林地。经过择伐或间伐的小班，林分优势树种、年龄、蓄积、胸径、树高均按采伐后调查的实际数据更新采伐当年的小班数据。区域内的林木自然枯损量很小，本次数据更新对此忽略不计。

2.2.3 数据库更新

利用ArcGIS操作平台，将2011年森林资源数据小班图和2012年完成的林地落界成果图，建立空间对应关系，把2011年森林资源调查小班图中各小班的属性数据中有关测树因子如优势树种、林龄、树高、胸径、公顷株数、郁闭度、公顷断面积、公顷蓄积量等因子提取出来，赋值给林地落界成果图层中的属性数据库的相应字段，并经过必要的人工判断补充完善有关测树因子，最终建立新的图库。

3 更新结果

经更新后统计，2012年罗城县有林地面积107997.9hm2，国家特别规定灌木林地面积67566.0hm2，农地乔木林面积10.9hm2，农地经济林面积950.6hm2，农地竹林面积35.9hm2，四旁树面积477.7hm2。全县森林覆盖率66.73%，比2011年森林覆盖率提高了0.77个百分点。全县活立木总蓄积量为10983036m3，比2011年增加23530m3，其中，乔木林蓄积量10058662m3，疏林蓄积量18802m3，散生木、四旁树蓄积905 572 m3。全县森林覆盖率和活立木蓄积变化详见表2、表3。

表2 森林覆盖率变化表

表3 活立木蓄积量变化表

4 结论与讨论

以罗城县2011年底的森林资源更新数据为本底数据，结合2012年内的各类森林资源消长数据和必要的补充调查，利用森林生长模型和ArcGIS软件，将全县的森林资源主要数据更新到了2012年年底，所得到的更新数据真实反映了2012年度罗城县森林资源现状，与罗城县的林业生产经营状况相吻合。

森林资源数据年度更新的关键有3个部分，一是要充分利用年度内迹地更新、宜林荒山造林、退耕还林、封山育林、采伐、征占用林地、森林灾害及四旁植树、四旁树采伐等造成森林资源消长的数据材料；二是要建立森林生长模型并诊断选优选择精度最好的生长模型用以测算森林活立木蓄积量的变化情况；三是利用Arcgis平台将资源数据更新到数据库中，以供今后的林业经营使用和查询。本次数据更新所利用的年度森林资源消长数据主要来源于该县林业经营的相关报表、检查验收材料等档案材料，数据的精度取决于其平时林业经营数据记载的准确性。本次更新仅选用了使用范围较广泛、适用性较强的Mitscherlich、Richards、Logistic方程，但目前来说，还有其它各种模型，如Korf、Gompertz方程、神经网络模型、组合预测模型等[2]，使用哪种模型精度最高还有待于进一步进行研究。本研究仅利用ArcGIS软件进行了矢量图和数据库的更新，尚未利用其开发出综合性的管理系统。所以总的来说这3个部分尚未真正结合为一体，今后应加强这方面的研究，将数据库技术、森林生长模型技术、3S技术等技术综合起来，开发出一体化的森林资源数据年度更新综合系统[3-4]，以提高森林资源数据更新的效率，并为林业现代化生产实践活动提供服务。

[1] 广西壮族自治区林业厅.广西壮族自治区县域森林覆盖率和蓄积量更新办法：2012 年修订版[S].2012.

[2] 石丽萍，冯仲科.人工林生长与收获预测模型的基本方法[J].北京林业大学学报，2005，27 (2): 222-225.

[3] 袁占良，李强，牛军庆. 3S技术在森林资源动态监测中的应用研究[J].森林工程， 2008，24 (5): 29-31.

[4] 汪璀.县级森林资源小班数据更新系统的研建[D].北京:北京林业大学，2010.

DiscussionofForestResourceDataAnnualUpdating——TakingLuochengCountyofGuangxiProvinceforExample

WEI Fu1，DENG Cheng2，WU Guoxin2

(1.Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration， Changsha 410014，Hunan，China；2.Guang Xi Forestry Inventory and Planning Institute，Nanning 530011，Guangxi，China)

This article took Luocheng county for example， used the 2011 forest resource data and 2012 annual data of forest resource growth and decline， combined with forest stand volume growth model ， use of ArcGIS platform， explored the method to achieve annual updating of forest resource data， to figure out the growth and decline of forest resource.

forest resource；data；updating；ArcGIS；Luocheng

2013-03-18

2013-04-11

魏甫(1980-)，男，河南安阳人，工程师，主要从事林业调查规划设计工作。

S757.2

B

1003-6075(2013)03-0051-04