涉案林地面积测算方法比较研究

张民侠　赵浩彥　张　洁

（南京森林警察学院，江苏南京210023）

涉案林地面积测算方法比较研究

张民侠赵浩彥张洁

（南京森林警察学院，江苏南京210023）

林地面积数量是对森林火灾案件、违法征占用林地案件、改变林地用途案件等涉林案件定性，以及对行为人处罚的重要依据。根据实际办案经验，结合调查访问、模拟现场实验等方法，分析几种常用林地面积测算方法的适用条件，比较不同方法测算结果的差异性及测算效率，提出应根据不同案情及案件现场的具体情况，考虑测量精度、工作效率等因素，确定林地面积测算方法，并经司法机关认可取得合法性。

涉案林地；林地面积；测算方法；定案；处罚

涉案林地面积数量是涉林案件司法鉴定中非常重要的一项内容［1］。2000年出台的 《中华人民共和国森林法实施条例》规定，擅自开垦林地由县级以上人民政府林业主管部门处10元/m2以下的罚款；2005年12月19日出台的 《最高人民法院关于审理破坏林地资源刑事案件具体应用法律若干问题的解释》规定，非法占用农用地罪、国家机关工作人员非法批准征用、占用土地罪、非法低价出让国有土地使用权罪等根据林地数量判定；林地面积数量也是确定森林火灾类型［2］及对森林火灾案件定性的重要依据 （表1）；当大量林木被盗伐滥伐后，林地面积通常也作为推算林木蓄积量的重要因子［2］。

测算涉案林地面积所需的时间也是办理森林案件需要考虑的因素之一。根据相关法律规定，公安机关办理行政案件对被传唤的违法嫌疑人，不得超过8 h，对可能需要采用行政拘留处罚时，询问查证的时间不得超过24 h［3］；公安机关办理治安案件的期限，自受理之日起不得超过30日，对重大和复杂的案情，需要经上一级公安机关批准才可以延长30日［4］；《公安机关办理刑事案件程序规定》第175条规定“传唤持续的时间不得超过12 h”；林业行政案件调查的原则中特别强调，调查取证的时间必须合法。一是执法人员必须在行政处罚决定之前完成调查取证活动。否则，根据《最高人民法院关于执行〈中华人民共和国行政诉讼法〉若干问题的解释》第30条第1项的规定，作为被告的林业行政主体及其诉讼代理人在作出林业行政处罚决定后自行收集的证据，将不能作为认定被诉林业行政处罚合法的根据。二是法律对特定调查方法规定有时间限制，执法人员必须在法定期限内完成调查取证工作，否则应予以解除［5］。

表1　放火、失火毁林案件立案标准Tab1e 1　Accreditation criteria of cases of disforestation caused by arson and fire

目前，在司法实践中，不同案件甚至同一案件，林地面积数量测算时所采用的方法和手段多样，相关法律法规没有对测算方法进行统一的技术规定，这就导致同一案件会出现多个鉴定结果，对案件的定性处罚带来了一定的难度，导致执法人员与被执法者出现矛盾和纠纷，影响案件的正常审理。关于涉案林地面积数量的精准测算，国外相关的研究较少，国内的研究主要偏重于理论方面，有些只注重对方法本身精度的介绍［6-12］，没有进行各种方法的比较研究，特别是对各种方法的适用条件、测量效率、精度大小的研究较少，与森林公安工作的实际结合不够紧密，方法的可操作性和实用性不强。因此，研究不同方法的适用条件、测量效率、测量精度，对涉林案件准确定性，对涉案人员客观、公正处罚具有非常重要的意义。

1　研究方法

根据笔者多年参与林业司法鉴定的实践，通过查阅大量案例资料及调查访问，将目前常用的涉案林地面积测算方法分为直接测算法和间接测算法。

1.1直接测算法

直接测算法是指在森林案件现场，将现场分割为几何图形量算面积或使用仪器直接测算出涉案林地面积的方法。常用的有几何法测算法、全站仪测算法、GPS测算法。

1.1.1几何测算法

几何测算法是根据平面几何原理将涉案现场划分为各种易测的几何图形，如三角形、矩形、梯形等，再按几何学公式分别测算各图形的面积，各部分面积之和，即为待测涉案林地的总面积。

1.1.2全站仪测算法

全站仪是全站型电子速测仪的简称，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器［13］。使用全站仪测量涉案林地面积时，先在涉案现场边界上选择控制点，利用全站仪采集涉案现场边界控制点的坐标，全站仪所在的位置称为测站点，观测的控制点称为目标点。根据控制点坐标位置由点到线再形成面，采用全站仪内部程序计算出现场面积。

1.1.3GPS测算法

GPS是全球卫星定位系统的简称，通过卫星定位确定待测现场边界上各点的坐标，利用相应程序计算出现场面积。GPS有差分GPS和手持GPS。手持GPS因其便于携带、操作方便、价格便宜等优点，在森林公安工作中应用广泛［14］。手持GPS测量面积的方法有航迹法和航线法。航迹法是从涉案现场边界的某一点起，绕待测现场边界行走一圈，保存行走轨迹，从航迹信息里读出面积；航线法是在待测现场边界上选择控制点即航点，记录各航点的坐标，通过建立 “航线”，将记录的航点添加到所建的航线中，通过面积计算功能，即可得知所测现场的面积。

1.2间接测算法

间接测算法是指通过一定的技术手段，测绘出森林案件现场的图形，或在一些现成的图面材料上勾绘出森林案件现场图形，在图上求算面积的方法。常用的有：罗盘仪导线测量法；地形图勾绘法。

1.2.1罗盘仪导线测量法

罗盘仪导线测量法［15-16］是林地面积测量的一种传统方法。使用罗盘仪导线测量法测算涉案林地面积时，首先要对森林案件现场进行踏查，在现场边界上选择控制点 （导线点），对所选的点进行编号并做好标记；用测绳或皮尺往返丈量相邻两点间的平距或斜距，斜距的倾斜角超过6°时要改平，往返量距的相对误差不得大于1/200，若误差超限需要重测；用罗盘仪测定各直线的磁方位角和倾斜角，每一条直线的正、反方位角相差不得超过180°±1°；将观测结果进行整理，计算每一条直线的平均方位角和平均水平距离，根据平均方位角和平均水平距离，用量角器和比例尺将导线点依次展绘在图纸上，绘图的相对闭合差不应大于1/200；在误差允许的范围内平差，得到森林案件现场的平面图，在平面图上求出涉案林地面积。

1.2.2地形图勾绘法

地形图勾绘法是将森林案件现场边界直接勾绘在含有案发地点在内的地形图上，在图上求算出所勾绘图形的面积，根据比例尺求出涉案现场的实际面积。涉案现场的地形图可与当地的森林资源管理部门联系取得。利用地形图勾绘法时，首先要对案件现场进行踏查，选择工作点，然后按以下步骤操作：1）地形图定向。即使地形图的方向与现地方向一致。可使用罗盘仪定向或根据地物定向；2）确定站立点。选择既能统观案件现场全貌，又能看清案件现场边界轮廓的地点作为站立点；3）确定勾绘方法。a对坡勾绘：勾绘者站在案发现场的对坡，此时能够更清楚、更全面地分析对面案发现场的形状和大小及对面坡地物地貌的分布情况，可根据现场具体情况，在地形图上较准确地勾绘出现场的边界；b现地目测勾绘法：当所测森林案件现场不能对坡勾绘时，可深入现场内部，沿现场边界行走，根据现场明显的标志物、地形地势的变化情况进行目测，将现场边界勾绘于地形图上；c等分勾绘法：可在地形图上，将案件现场所在的整个坡面分成几等分（一般分成3等分），判断案件现场落在哪个等分中，再结合现场情况，判断现场边界，准确勾绘出案件现场的边界线。

2　结果与分析

2.1直接测算法

2.1.1几何测算法

根据对浙江省临安森林警察大队2010年以前办理的案件进行调查，随机抽取50份有关森林火灾、改变林地用途等案件的卷宗，经统计直接用几何法求算林地面积的卷宗有20份。2014—2015年笔者调查了湖北宜昌、浙江安吉、河北抚宁、广东深圳等地森林案件面积测算使用的方法，几何法使用较少，30起案件中仅有5起使用。即2010年以前，在涉案林地面积测算中几何测算法应用较多，近几年应用较少。

笔者认为，如果涉案现场形状较为规则，如长方形、正方形等，且面积不大时，采用几何法测算方便容易，方法简单，有现成的面积计算公式。直接用皮尺测量，可以减少仪器测量、绘图等带来的误差。如果现场较小，边界形状不规则，可以将现场分割为各种几何图形，分割时要认真仔细，遇弯曲部分时再划分出若干个简单的几何图形，必要时可借助仪器辅助测量。量取所测几何图形各边边长时，量尺本身要精确，可多量几次，取平均值。当现场边界为弯曲轮廓线时，可采用积矩法测算，小范围内将曲线部分近似地看作直线进行测量，保证测量的精度。

需要特别指出的是，涉案林地面积是指现场的投影面积，在实际调研中笔者发现，森林公安人员在现场采用几何法测算面积时，通常是直接用皮尺量距，用公式计算面积，没有考虑坡度或没有采用平量法量距，导致所测的面积结果偏大。

2.1.2全站仪测算法

全站仪主要应用于工程测量中，测量精度较高，以南方测绘仪器公司生产的NTS-302B全站仪为例，其测角精度为2″，测距精度为2+2 PPm。郭宗河［17］等对全站仪测量面积的精度分析发现，全站仪点位测定的精度仅取决于测点距测站点的远近。当斜距小于1 km时，点位精度可以达到三等界址点的精度（±0.15 m）；当斜距小于650 m时，可以达到二等界址点的精度（±0.10 m）；斜距小于300 m时，可以达到一等界址点的精度（±0.05 m）要求，得出全站仪完全可以胜任地籍测绘中的面积测量工作。张波清［18］等通过研究也发现，全站仪测量面积施测精度高、速度快，且不受地面倾斜、地块规则与否的影响。

全站仪测量面积免去了距离丈量等工作，测量效率高。当全站仪安置在现场某一制高点上（尽量安置在涉案现场的内部），可以一次性采集现场边界各控制点的坐标时，利用测量数据即可直接计算面积。根据笔者参与鉴定和调查的50多起案件来看，涉案林地案件现场大多都比较开阔，使用全站仪可以在一个制高点上同时看到现场边界上的点，省去了搬动仪器和距离丈量，测量的工作效率高。

但如果现场有遮挡，不能一次采集所有控制点坐标时，需要不断搬动仪器依次采集相邻控制点坐标，将采集的各点坐标存入坐标文件中，再调用坐标数据文件计算面积，此时需要的时间会较长。笔者用全站仪对一近5万m2的现场面积进行搬站测量，费时约为4.5 h。全站仪 （含脚架）体积较为庞大，价格相对昂贵，目前在森林公安工作中基本没有使用。因此，笔者建议各鉴定机构可以在条件允许时使用，同时也希望生产单位能生产出适合于林业生产的小型全站仪，以推进全站仪在森林公安工作中的应用。

2.1.3GPS测算法

根据对国家林业局森林公安局司法鉴定中心2014年所作的林地案件鉴定书的统计，随机抽取了50份鉴定书，有关林地面积数量鉴定的方法中，使用手持GPS测定的有40份，可见目前手持GPS测算涉案林地面积已经占主导地位。根据笔者的调查和研究发现，使用手持GPS测算林地面积存在很多问题，因此，建议在使用手持GPS测算涉案林地面积时应考虑以下因素。

1）测量环境。手持GPS是采用卫星定位采集案件现场边界点的坐标［19］，利用相关程序计算面积，通常需要接收到4颗卫星才可以测量。如果现场周围有林冠或建筑物遮挡，接收卫星信号比较慢，测量的时间比较长，测量的精度也会受到影响。谭伟等［20-22］分别研究了不同郁闭度等级、不同地形条件、不同立地类型GPS的定准精度，表明GPS的定准精度受林分郁闭度、地形条件、立地类型、天气条件等的影响，因而对面积测算的精度也有很大的影响。Va1buena［23］等研究发现，采样时间长短 （15 min以上）、季节、地貌、林分年龄等对定位精度都有影响。因此，当涉案现场周围林冠较密、地形条件复杂、阴天或雾天等条件下，建议采用其他方法测算面积。

2）面积大小。研究发现，涉案林地面积大小与测量精度也有很大关系。当林地面积较小时，测量结果很不稳定，同一现场多次测量的结果差异很大。在无林地条件下，以全站仪测量的结果为真值，通过改变测量面积大小，分别采用全站仪和手持GPS测量，每个现场重复测量6次取平均（表2）。结果发现，全站仪测量结果稳定，各次测量结果变化不大甚至相同，但手持GPS各次测量结果差异较大。使用测量的平均值计算手持GPS与全站仪测量的相对误差，发现随着面积的增大，相对误差减小。有林地条件下的研究也发现了同样的结果。谭伟等［24］研究发现，测量面积在0.066 7 hm2以下时，测量2～3次，取平均值；在0.066 7 hm2以上时，测量2次，取平均值，即可满足林业测量的精度要求。研究还发现，面积在0.6～0.7 hm2以上时，手持GPS测量的结果比较稳定，精度较高。从定案的角度出发笔者建议涉案林地面积在0.6 hm2以上时使用手持GPS测量较好，0.6 hm2以下可采用其他方法测量。如果0.6 hm2以下使用手持GPS测量时，应多次测量，重复2次面积测量的精度≥95%时数据才可使用。

表2　无林地条件下不同面积大小时2种测量方法测量结果Tab1e 2　Measurement resu1ts of different wood1and area measured by two methods under the condition of non wood1and

3）测量方法。据研究，同一现场采用航迹法和航线法测量其结果不同。当涉案现场形状规则时，建议采用航线法测算面积，否则可使用航迹法测算。如果现场边界上有河流或有其他障碍物阻挡时，只能在边界上选择控制点，使用航线法测量。如果使用航线法测量现场形状不规则的林地时，尽量在边界上多选择控制点，同时在每个点上采用取平均坐标的方法进行测量，每个航点测量时间在5～15 min［22］，则测量的精度较高。笔者调研中发现，森林公安人员进行现场勘查时，大多采用航迹法测量涉案林地面积。因此，建议对规则形状或边界上有障碍物的现场可采用航线法测算面积，以提高测量的工作效率。若使用航迹法测量时，建议行走的速度尽量保持匀速。

4）仪器型号。同一现场，采用不同型号的GPS测量的结果也不同，Pieda11u等［25-26］的研究证明了接收机型号对GPS的定位精度会产生影响。2015 年7月笔者在浙江省安吉市的5个案件现场分别采用彩途N600GPS和GARMINGPS测量涉案林地现场面积，测量的面积从近500 m2到近5 000 m2，2种机型测量结果的差值从9 m2到近300 m2不等，同时发现面积越大，差值越小。

目前市场上手持GPS种类较多，有高端（定位精度1～3 m或亚米级）、中端（定位精度3～5 m）、普通型（定位精度10 m及以上）GPS。不同型号的GPS安装的天线不同，有些是平面天线，有些是螺旋天线，捕捉卫星信号的能力不同，定位精度不同，则测量结果不同，如Garmin公司生产的小博士GPS定位精度在 ±10 m，生产的GPS76定位精度在3～5 m，测量结果有较大差异［14］。笔者在南京森林警察学院内对一近5万m2的现场分别采用南方测绘仪器公司生产的测量型GPSS750（高端）和北京华测公司生产的彩途N600（中端）在同一时段进行测量，在现场边界上选取的控制点相同，以NTS-302B全站仪测量的结果作为真值，比较2种GPS的差异，重复测量6次取平均值。测量结果显示，S750测量的相对误差是0.64%（平均用时90 min），彩图N600航线法测量的相对误差是1.02%（平均用时39 min），航迹法测量的结果是1.14%（平均用时18 min）。S750测量的结果精度高于彩途N600，但用时相对较长，因S750测量时对接收卫星的颗数、水平残差、垂直残差等都有一定的要求，只有满足了条件后才可以采点，等待的时间较长，同时价格较高。而较低精度的GPS只要接收到卫星信号就可以采点，测量的时间效率较高，但测量结果误差较大。目前采用的GPS单机定位精度不高，建议采用DGPS（差分GPS）和RTK-GPS（实时动态载波相位差分定位）技术，其中DGPS能达到亚米级测量精度，RTK-GPS能达到厘米级精度［22］，但此类GPS价格昂贵，基层森林公安单位很少购买。

笔者在调研中发现，森林案件现场通常地形条件复杂，森林公安人员现场勘查时考虑时间等因素，一般只测量1次面积，用一次测量的结果作为对案件定性和处罚的依据，测量的结果是否可靠通常很难把握。假如采用设标准地法推算涉案蓄积量，如果测算的总面积结果偏大，则推算出的总蓄积量结果会更大，这对涉案人员是不公平的。综合考虑时间效率、测量精度和经济因素等，根据笔者多年参与鉴定的实践经验建议基层森林公安单位至少应购买定位精度在3～5 m的手持GPS［14，27］。如果有条件可用全站仪测量的结果作为对照，检验GPS测量面积的精度［19］，保证测量结果的可靠性。

2.2间接测算法

2.2.1罗盘仪导线测量法

罗盘仪导线测量法由于每一步都对误差进行控制，因而测算的结果精度较高。但测量的工作量大，时间较长。罗盘仪导线测量法和手持GPS测量的时间对比结果见表3。

表3　罗盘仪导线测量法与手持GPS测量时间比较Tab1e 3　Time comParison between comPass measurement method and GPS measurement method

表3中所列的时间仅为外业测量时间，没有包括内业绘图时间等。从表3可以看出，测量同样条件下的林地面积，罗盘仪导线测量法用时远远大于手持GPS测算法。笔者在南京紫金山上选取了一块地形条件相对复杂，杂草灌木较多，局部地方坡度达15°左右的现场进行测量，现场边界上选取的导线点为17个，测量面积约为1.203 6 hm2，外业测量和内业绘图计算面积的时间约为300 min。因此，当涉案林地面积较大时，不宜采用罗盘仪导线测量的方法。和全站仪相比，罗盘仪价格便宜，体积小便于携带，小面积测量的精度高［27］。根据笔者的实践经验，结合前面的介绍，建议涉案林地面积在0.6 hm2以下时使用罗盘仪导线测量法。

2.2.2地形图勾绘法

地形图勾绘法快捷方便，但求算的林地面积是否精确，与勾绘人员是否具备地形图的判读知识、工作经验、现场情况等因素有关，应用时应慎重。建议地形图勾绘法可应用于森林案件现场面积较大、地形条件复杂、人不易进入的案情。根据浙江省制定的森林案件现场面积测算技术的内部资料规定，当现场面积大于4 hm2以上时才可使用地形图勾绘法。

除可以在地形图上勾绘出案件现场图形外，还可以利用林相图、遥感影像图［28］、谷歌地图等其他图面材料勾绘现场图形。不论采用哪一种方法，都需要技术人员有精湛的读图技能和丰富的判读经验，才能将现场图形准确地勾绘于各种图面材料上，精确求算出涉案林地面积。建议使用最新的图面材料。

3　结论与讨论

3.1结论

1）同一森林案件现场，采用不同的面积测算方法则结果不同，鉴定人员应认真分析案件现场的具体情况，分析各种测算方法的优缺点和适用条件，采用合适的方法，既要考虑测算的精度，也要考虑时间效率和可行性。

2）根据分析，笔者认为当现场条件复杂、现场面积较大（4 hm2以上），人不易进入现场时（如火灾案件现场等），可采用图上勾绘的方法；当现场开阔，遮挡物少，面积在0.6 hm2以上，可采用手持GPS测量；当现场条件较好，涉案面积较小（0.6 hm2以下），则采用罗盘仪导线法测量；当车辆等运输工具可以到达案件现场，在一个制高点上可以看到案件现场边界各点时，可以使用全站仪测量；当涉案现场面积较小，形状规则时，可以采用几何法测算案件现场面积，同时注意考虑坡度。

3.2讨论

1）涉案林地面积测算的精度涉及到对案件的定性，对涉案人员的处罚，因此测量人员应认真对待，遵循客观、公正、严谨的态度。当然不论采用哪种测算方法，都是案件现场面积的近似值，都存在仪器本身的误差、测量人员操作的误差、现场条件干扰带来的误差等。因此建议尽量使用精度相对较高的仪器设备，测量者要熟练掌握测量方法，避免不必要的误差。

2）由于相关法律法规没有对鉴定方法和结果精度作出要求，司法实践中，测算结果能否被采信，还需要得到检察院、法院和嫌疑人的认可，鉴定人员需要对测算的方法和结果作出合理解释，避免一案多个结果，防止争议的产生，保证案件的顺利办理。

3）本文仅对目前常用的涉案林地面积测算方法进行了分析比较，有一定的局限性。如地形图勾绘法和罗盘仪导线测量法绘制的图形，还可以采用方格法、求积仪法、几何法等求算面积，方法不同，求算的结果也不同，具体差异情况还需要进一步的研究。涉案林地面积数量还可以通过GIS采集器采集涉案林地现场边界控制点的坐标，输入CASS软件、GIS软件、森林资源信息管理软件等进行面积计算，计算的结果是否存在差异，还有待于研究。

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（责任编辑赵粉侠）

ComParative Study on Methods of Estimating Forest Land Area

Zhang Minxia，Zhao Haoyan，Zhang Jie
（Nanjing Forest Po1ice Co11ege，Nanjing Jiangsu 210023，China）

Forest1and area is an imPortant basis for determining cases invo1ving forest fires，i11ega1 occuPation of forest1and，change of forest1and use and the Punishment of PerPetrators.APP1ication conditions of severa1 common1y-used methods ca1cu1ating forest area were ana1yzed with methods of the investigation and interviewand simu1ating crime scene based on the Practica1 exPerience.Moreover，differentiation between the resu1ts comPuted by different methods and comPutationa1 efficiency of different methods were comPared.Fina11y，the methods ca1cu1ating forest1and area were determined based on Particu1ar situation of different cases′crime scene，measurement accuracy and work efficiency and admitted by judiciary authorities.

wood1and invo1ved in case，wood1and area，ca1cu1ation methods，deciding on a verdict，Punishment

S771

A

2095-1914（2016）04-0138-07

10.11929/j.issn.2095-1914.2016.04.023

2015-12-24

中央高校基本科研业务费专项（LGYB201511）资助；江苏省林业三新工程项目（LYSX［2014］07）资助。
第1作者：张民侠（1970—），女，博士，副教授。研究方向：森林资源管理与可持续经营。Emai1：zjh17450063@163.com。

赵浩彥（1982—），男，博士，讲师。研究方向：森林可持续经营。Emai1：469640903@qq.com。