湘西自治州林地保护利用规划林地落界技术

姚绍锋

(湘西自治州林业勘测设计院， 湖南 吉首 416000)

湘西自治州林地保护利用规划林地落界技术

姚绍锋

(湘西自治州林业勘测设计院， 湖南 吉首 416000)

根据《林地保护利用规划林地落界技术规程》(LYT 1955-2011)和《湖南省林地保护利用规划林地落界操作办法》等相关技术标准的要求，结合本地区实际对湘西自治州林地保护利用规划林地落界的技术环节与方法作出了新的探索，促进了本地区林地落界工作经济、快速、准确的完成，为今后林地落界工作的进一步完善提供参考。

林地保护；林地落界； 湘西自治州

林地落界是依据现有森林资源规划设计调查和公益林区划界定等成果，以数字正射影像图(简称DOM)数据为基础，通过室内判读，结合适当的实地调查，按照林地落界的条件和要求，落实现有林地和依法可用于林业发展的其他土地的边界，掌握林地及其利用状况，建立林地落界数据库，是全国林地“一张图”建设和县级林地保护利用规划的基础[1-2]，是制定林地保护利用规划的必要前提。

1 区域概况

湘西自治州现辖7县1市，国土总面积1.55万 km2，其中林业用地面积112万 km2，占总面积的72.3%，森林覆盖率62.3%，活立木蓄积量3 042.28万 m3。湘西州位于湖南省西北部，地处湘鄂渝黔四省市交界处，云贵高原东北侧与鄂西山地西南端之结合部，武陵山脉由东北向西南斜贯全境，地势西北高、东南低，属中国由西向东逐步降低第二阶梯之东缘；湘西州在《全国主体功能区规划》中属于武陵山区生物多样性及水土保持生态功能区的范围[3]，属于典型亚热带植物分布区，拥有多种珍稀濒危物种，同时又是澧水的发源地和沅江的主要汇水区域，对减少长江泥沙具有重要作用[4]。目前土壤侵蚀较严重，地质灾害较多，生物多样性受到威胁。

2 林地保护利用规划林地落界技术

2.1 制定技术路线

林地落界要在林业二类调查的基础上综合运用地理信息系统、遥感、数据库等新技术建立林地落界数据库，具有较高的技术要求，是一项复杂而又细致的工作，内外业的工作量都相当大，要完成该项工作必须有清晰的工作步骤，我州根据《林地保护利用规划林地落界技术规程》(LYT 1955 — 2011)和《湖南省林地保护利用规划林地落界操作办法》等相关标准的要求确定其林地落界技术路线图[7-8](见图1)。

图1 林地落界技术路线Fig.1 The technology flow chart of forestland boundary determination

2.2 软硬件系统选用

林地落界在软硬件系统的选用上对高效、准确完成该项工作具有决定性的作用，软件可以使用数码公司专门开发的林地保护利用规划林地落界GIS(地理信息系统)软件，也可以使用ArcGIS等通用GIS软件完成，但是考虑到专用软件的高昂费用和通用软件自动统计、逻辑检查等功能的不足，目前我们主要采用由国家林业局调查规划设计院于2006年完成开发的已经在湖南省森林资源数据更新方面应用了几年的《森林资源档案管理系统》单机版进行林地落界操作；根据采用的这个软件，硬件上各个工作组只要使用现有的办公电脑即可进行工作，对于汇总统计和前期大数据处理各县市只要采购1～2台万元以下的高性能电脑即可，总体上使我州在该项费用节约了上百万元的资金。

2.3 解译标志库的建立

2.3.1 卫星遥感DOM分类 首先根据拍摄日期对卫星遥感DOM进行分类，湘西州各县市可分为四类；然后在每一类DOM中根据地形地势、植被等因素选择有代表性的3～5张作为解译对象，并对解译对象选择能覆盖区域内所有地类、色调齐全且有代表性的多条外业调查线路；采用这种分类建立解译标志库的方法在达到了技术规定要求的同时还节约了外业调查时间和减少了工作人员数量，我州在投入常规调查1/5技术力量和财力的情况下即完成了外业解译工作。

2.3.2 实地核查 将遥感影像特征与实地进行对照，记录各地类影像的大小、几何形状、色调、纹理、地形地貌及地理位置等因素，拍摄实况照片。

2.3.3 建立解译标志库 通过综合外业调查成果和室内分析，对于每一类DOM均建立判读类型与实地类型的对应系，形成目视判读解译标志库[9-11](见图2)。

2.4 数据检查

在对各个工作组上交的数据进行县级数据合并后，根据《湖南省林地保护利用规划林地落界操作办法》的相关要求，需要对坐标系统、行政邻界接边、林地图斑(小班)界线、矢量数据拓扑关系、图形与属性数据关联性、属性因子完整性、属性因子准确性、属性因子逻辑关系进行一次全面的检查和修改，保证整体数据的完整性和准确性。

其中对于拓扑关系、完整性和逻辑关系的检查是确保数据库整体上符合技术要求的的关键环节，对于矢量数据拓扑关系的检查我州主要采用ArcGIS9.3软件进行，而完整性和逻辑关系的检查是使用《森林资源档案管理系统》单机版的相关功能进行自动检查和批量修改。

图2 湘西州林地落界遥感影像解译标志库(20090920)Fig.2 Remote sensing image interpretation signs library of forestland boudary determination in South Hunan Autonomous Prefecture

2.4.1 拓扑关系检查 使用ArcGIS9.3的ArcCatalog组件进行矢量数据的拓扑关系检查，该项检查主要是防止矢量小班(图斑)之间存在缝隙和重叠等现象，保障数据之间的无缝连接，从根本上保障小班面积乃至总体县域各类面积的准确性，其主要步骤如下：

打开ArcCatalog组件→在左边目录窗口选择相应文件夹→右键点击新建“Personal Geodatabase”数据库→右键点击数据库新建“要素集”→右键点击要素集导入相应的要素类(矢量图层)→右键点击要素集新建“拓扑”→输入拓扑容限(一般为0.001meters)→添加“不能重叠”“不能有缝隙”等规则→右键点击相应的拓扑进行“验证”→打开ArcGIS9.3组件ArcMap→添加前面新建通过验证的拓扑图层→打开编辑器使用“拓扑”工具对发现的点、线、面等拓扑错误进行修改[12]。

2.4.2 完整性和逻辑关系检查 数据的完整性与逻辑性检查是保障统计汇总数据准确性的最后一步检查措施，对于全县几万到十余万的小班属性使用人工检查将花费大量的人力物力，可以说是不可能完成的任务，并且准确性也无法保证，对此我州使用《森林资源档案管理系统》单机版设计了相应的规则进行自动检查，又快又好的完成了该项工作，主要步骤如下：

(1) 数据导入。在进行检查前必须把以及通过拓扑关系等检查矢量数据导入到《森林资源档案管理系统》单机版中，主要使用“资源更新”菜单打开“小班变化更新”进入“森林资源变化数据维护”窗口，通过“图层导入导出”功能来完成，导入过程中要注意数据结构是否有差异，如果有差异要进行字段对应关系的映射，另外再导入时应注意将属性数据同时进行拷贝。

(2) 完整性和逻辑关系规则的设置。完整性规则主要是用来定义当小班的某个因子为某一值时其它的某些因子不能为空值，对小班的完整性检查时将用到这里设置的规则，例如当小班的“地类”字段为乔木林地时“郁闭度”和“层代号”字段均不能为空；逻辑性关系规则主要是用来定义当小班的某个因子为某一值时其它的某些因子必须为某些值，对小班的逻辑关系检查时将用到这里设置的规则。例如：当小班的“层代号”为A6时，“优势树种组”必须为杉木组，“郁闭度”必须大于等于0.7等。

完整性和逻辑关系规则的设置是在“系统管理”菜单下的“参数设置”中完成的，可以根据林地落界相关技术规定的要求进行相应设置。

(3) 完整性和逻辑关系检查。在完整性和逻辑关系规则设置完成后，使用系统“资源更新”菜单下的“小班更新审核”窗口进行“记录完整性检查”和“记录逻辑关系检查”检查，对小班数据进行自动检查，检查完成后导出检查结果，根据检查结果可以使用系统对于相关错误进行批量修改[13]。

2.5 自动统计报表设计

在进行最后的数据统计汇总时，我州均使用《森林资源档案管理系统》单机版的“报表管理”功能，根据林地保护利用规划林地落界的要求设计相应的统计汇总表进行自动统计汇总并输出10大统计表，主要步骤如下：

2.5.1 添加报表分类和报表 首先根据技术规定的要求添加报表分类如“林地保护利用规划林地落界”，然后在报表分类下再新建“林地现状统计表”、“林地结构现状统计表” 、“林地质量等级统计表”等10大统计表，表格样式可以全新建立也可以通过系统中的“从Excel新建”功能进行导入，在报表格式调整好以后把数据来源选择为相应的“林地落界二类林相图层。

2.5.2 报表统计设计 报表自动统计就是在上述表格的基础上通过系统“报表管理”中的“设计”功能对于某项统计要素设置相应的统计条件进行统计(如图3)，例如要统计竹林地的面积，条件就设置为地类字段代码为“113”的小班面积求和，报表中大部分统计要素是通过上述的条件求和来完成，少部分例如森林覆盖率等百分比则可以直接设计为“森林面积*100/国土面积”的形式来计算。

图3 自动统计汇总表设计界面Fig.3 The design iuterface of automatic statistical Summary

2.5.3 报表自动统计 设计完相应的统计报表后即可以进行自动统计，主要使用“资源更新”菜单下的“森林资源现状统计”窗口下选择需要统计的报表和统计级别(县、乡、村)来完成统计，然后通过“另存为Ecexl”功能将统计好的报表导出到Excel电子表格或者直接打印[14-15]。

3 讨论

通过实践表明，上述林地落界方法切实可行，但在工作中还有以下问题需要注意。

一是遥感影像的分辨率不够高，存在同物异谱、同谱异物的现象[16]，林地与非林地、有林地和无林地的界线容易判断，但是有林地内部特别是树种的判断需要根据森林资源规划设计调查数据库进行辅助；

二是遥感影像的拍摄时间过早或过晚(上午10时以前或者下午14时以后)，造成山区阴坡阴影面积过大，室内判读困难，加大了室外补充调查的工作量；

三是部分遥感影像的拍摄季节不够理想，特别是冬季拍摄的，对于落叶树种为主的地类准确判断具有很大的影响，需要参考森林资源规划设计调查数据库并结合实地调查来确定；

四是部分遥感影像拍摄年份过早，实际地类变化过大，室内判读与实地有较大出入，需要实地核实地类；

五是部分森林资源规划设计调查数据库数据的准确性不够，与遥感判读有较大的出入，需要现地核实才能保障数据的准确性。

针对上述影响遥感判读，增加外业工作量与难度的因素，需要在资料收集准备阶段引起高度重视，以利于林地落界工作的顺利开展，从根本上保障数据成果的准确性、完整性。

[1] 任佳，李庆波，丁超群. 宁夏林地落界区划体系的建立[J]. 宁夏农林科技，2013，54(2)：48-49.

[2] 蒋之富，赵永利，刘智军，等. 利用Arcgis实现林地保护利用规划落界操作—以寿宁县为例[J]. 林业建设，2012(6)：54-56.

[3] 国务院. 全国主体功能区规划[S] . 北京：国务院，2010.

[4] 湖南省林业厅. 湖南省林地保护利用规划大纲[S] . 长沙：湖南省林业厅，2010.

[5] 国家林业局. 县级林地保护利用规划编制技术规程 (LY/T 1956—2011) [S]. 北京：国家林业局，2011.

[6] 湖南省林业厅. 湖南省县级林地保护利用规划编制办法[S]. 长沙：湖南省林业厅，2011 .

[7] 国家林业局. 林地保护利用规划林地落界技术规程(LY/T 1955—2011)[S]. 北京：国家林业局，2011.

[8] 湖南省林业厅. 湖南省林地保护利用规划林地落界操作办法[S]. 长沙：湖南省林业厅，2011.

[9] 熊静，周定辉，刘姝颖. 0. 5M航空影像数据在林地落界工作中的应用[J]. 辽宁林业科技，2012(5)：51-52.

[10] 闵志强，胡云云. 林地落界中SPOT5影像判读技术的探讨[J]. 陕西林业科技，2013(3)：61-63.

[11] 张楷若. 林业资源调查中遥感影像判读技术初探[J]. 科技信息，2012(33)：91-92.

[12] Environmental Systems Research Institute公司. ArcGIS Desktop Help[S]，2008.

[13] 杨超，武刚，卢泽洋. 森林资源数据更新[J]. 河北林果研究，2006(2) ：170-173.

[14] 国家林业局调查规划设计院. 森林资源档案管理系操作手册[S]. 北京：国家林业局，2006.

[15] 国家林业局调查规划设计院. 森林资源档案管理系统详细设计说明书[S]. 北京：国家林业局，2006.

[16] 杨代强，赖元长. 阿坝州林地保护利用规划林地落界方法探讨[J]. 四川林业科技，2012，33(2) ：49-53.

(文字编校：龚玉子)

ForestlandprotectionandutilizationplanningforestlandboundarydeterminationkeytechnologyareasinSouthHunanAutonomousPrefecture

YAO Shaofeng

(Forestry Survey and Design Institute of South Hunan Jishou 416000,China)

According to the 《Forestland Protection and Utilization Planning Forestland Boundary Determination Technical Rules》(LYT 1955-2011) and 《Hunan Province Forestland Protection and Utilization Planning Forestland Boundary Determination Operation Method》 and other related technical standards, and the local actual situation, to discuss the key method and flow path for Forestland Protection and Utilization Planning Forestland Boundary in South Hunan Autonomous Prefecture，and it will accelerate the work of forestland boundary determination in econernic, fast and correct way for future similar work completed provides a new way of thinking.

forestland Protection; forestland boundary determination； South Hunan Autonomous Prefecture

2014-01-19

姚绍锋(1975-)，男，湖南省古丈县人，工程师，主要从事林业调查规划设计工作。

S 757.4

A

1003 — 5710(2014)03 — 0059 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 03. 014