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创新推动森林资源监测发展的思考

2017-03-10黄国胜

林业资源管理 2017年3期
关键词:森林资源林业森林

黄国胜

(国家林业局调查规划设计院,北京 100714)

创新推动森林资源监测发展的思考

黄国胜

(国家林业局调查规划设计院,北京 100714)

在回顾新中国成立以来我国森林资源监测发展历程的基础上,根据时代发展特征和经济社会发展客观需求,系统分析了森林资源监测面临的形势和挑战。从监测理论创新、运行机制创新、技术方法创新、信息服务创新等4个方面,阐述了创新推动森林资源监测发展构想,提出了以系统科学理论为监测理论基础的新思路,充分吸纳地方基层人员广泛参与监测的运行新模式,开发集高新技术为一体的信息采集新工具,建立以大数据技术为依托、基于互联网+的信息共享新机制,并针对现实需求提出了加强森林资源监测工作的建议。

森林资源监测;创新发展;大数据;高新技术

创新是历史进步的动力、时代发展的关键。“惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜”[1],创新发展放在五大发展理念之首,有着统领发展全局的意义[2]。森林资源监测工作作为我国国情林情普查的重要组成部分,必须顺应新时代的发展要求,以创新发展为驱动,不断加强监测能力和服务能力建设,不断增强依法治林、科学兴林的保障作用,为生态文明建设和经济社会发展做出更大贡献。

1 我国森林资源监测发展历程

新中国成立以来,随着林业发展和科学技术进步,经过几代林业调查监测工作者的探索,森林资源监测在基础理论、技术方法、调查手段和规范标准等方面,都取得了长足的发展。总结我国森林资源监测60多年来的历程,归纳起来经历了摸索、学习、提升3个发展阶段[3]。

1.1 摸索阶段

20世纪50年代初期,在我国东北林区开展的森林资源调查,主要采用经纬仪或罗盘仪进行测量控制调查面积,利用方格法区划林班、小班,设置带状标准地,进行每木检尺以计算森林蓄积,对地形复杂地区采用自然区划和人工区划相结合的方法进行调查。

1954年,从苏联引进了整套森林航空调查技术,开展了森林航空测量、森林航空调查和地面综合调查工作。还系统地引进了林型调查、森林更新调查、森林土壤调查、森林病虫害调查及森林数表编制等专项调查技术。1955年颁布了我国第一部调查技术规程《森林经理规程试行方案》。20世纪50年代后期,引进了角规测树技术,并结合角规测树技术应用情况,1959年颁布了《森林综合调查与总体设计纲要》,形成了以航空像片为手段,目测调查为基础的森林调查技术体系。

这一阶段,我国森林资源调查全面借鉴了前苏联的森林调查技术和规程进行摸索,调查技术和队伍从无到有。但是限于当时的条件,人员设备不足、技术力量薄弱的问题比较突出。

1.2 学习阶段

20世纪60年代初,我国森林资源调查进行了新技术、新方法的试验研究。1964年引进了以数理统计为理论基础的抽样技术,组织了大规模试验和实测验证,标志着我国森林调查技术从过去以目测调查为主的阶段,转到以抽样实测,保证调查精度为主的轨道上。60年代中期,在全国广泛推广了分层抽样调查方法,随后全国各地相继又进行两阶和多阶抽样、回归估测、双重回归抽样等多种抽样调查方法的试验和应用。

1973年初召开的全国林业调查工作会议首次提出把森林调查分为全国森林资源清查、规划设计调查和作业设计调查三类的建议。随后原农林部采用分层抽样、系统抽样、分层随机抽样、双重抽样等多种技术方法,在内蒙古克一河林业局和湖南省会同县进行森林资源清查试点,制定了《全国林业调查规划主要技术规定》,这为开展全国森林资源监测工作奠定了坚实的技术方法基础。

这一阶段主要是学习、消化和吸收国外先进的调查方法。以抽样技术的使用为标志,体现了对我国森林资源调查方法的一次重大革新,我国森林资源调查技术提高到一个新水平。

1.3 提升阶段

20世纪80年代以来,逐步建立健全了全国森林资源清查、森林资源规划设计调查和作业设计调查等调查制度,设立了东北、华东、西北、中南4个区域森林资源监测中心和省级监测机构。制订颁布并实行了《全国森林资源连续清查主要技术规定》、《森林资源规划设计调查主要技术规定》以及作业调查设计规程等一系列技术规定、规程。1989年后,开展了年度营造林综合核查、征(占)用林地、采伐限额和“三总量”执行情况检查。逐步引进和应用遥感、地理信息系统、全球定位技术等高新技术手段,有效推进了监测技术进步。

进入新世纪,经过联合攻关,完成了全国森林资源和生态状况综合监测研究项目,提出了体系建设的总体思路和基本框架[4]。同时,在系统总结森林资源监测工作基础上,提出森林资源“一套数”、森林分布“一张图”和调查监测“一盘棋”的森林资源“一体化”监测原则方案[5],并在上海、广东、辽宁等地开展了试点工作,森林资源综合监测体系建设和一体化监测工作迈出了实质性步伐。

这一阶段,我国形成了以国家森林资源连续清查为主体,二类调查为基础,以作业设计调查、资源档案更新和专业调查为辐射,以专项核(检)查为补充的森林调查监测体系。特别是进入新世纪后,为适应以生态建设为主的林业发展要求,通过调整目标,扩充内容,优化方法,全面应用高新技术,监测水平和服务能力进一步提升,基本满足了林业发展和生态建设越来越广泛的信息需求。

2 森林资源监测面临形势与挑战

随着国际国内形势的深刻变化和林业现代化建设的深入推进,我国森林资源监测面临着前所未有的严峻挑战,承担着责无旁贷的历史重任。从国际上看,全球生态危机、气候变化日益加剧,森林资源保护和发展越来越受到国际社会的普遍关注,林业已从单一行业进入了国家和国际政坛,成为首脑政坛上的共同话题。十八大以来,党中央、国务院更加重视林业,习近平总书记对生态文明建设和林业改革发展作出了一系列重要指示批示,特别指出,林业建设是事关经济社会可持续发展的根本性问题[1]。森林覆盖率和蓄积量成为了国家经济社会发展的约束性指标,林业建设和生态保护成为了党政领导干部政绩考核的重要内容。十八届三中全会强调“要加快生态文明制度建设”,提出“实行最严格的源头保护制度”、“健全自然资源资产产权制度和用途管制制度”、“划定生态保护红线”、“对领导干部实行自然资源资产离任审计”等一系列重大举措[6]。从适应新形势赋予的新使命、新需求和新任务的客观要求看,我国的森林资源监测仍存在一定的差距,面临一些突出问题[5]。

2.1 监测信息时效性差

全国森林资源清查每年复查1/5省份,国家层面上的森林资源信息,无论是现状还是动态都没有确切的时间基准点。清查成果发布时,有些省已经是5年前的清查结果,全国动态数据反映的是跨10个年度的森林资源变化情况,省与省之间清查结果无法横向比较和评价。一类清查5年一次、二类调查10年一次,国家和省级森林覆盖率、森林蓄积等主要指标5年不变,市、县级则10年1个数,这既难以反映森林资源的现实状况,更无法对各地森林资源消长任期目标责任制实施有效监督。

2.2 监测结果协同性差

国家宏观决策往往以全国森林资源清查结果为依据,各地林业规划和经营方案往往以地方二类调查成果为基础编制。由于两类调查监测方法的差异,调查时间的不同,客观上存在着不一致的两套数据,导致国家和地方的决策与实施断层,规划与计划不符,管理与经营脱节,直接影响国家政策措施的落实。

2.3 监测成果现势性弱

国家森林资源清查是采用抽样方法进行调查的,全国层面的森林资源数据无法落实到山头地块。各地开展的二类调查,虽然采取区划调查的方法将资源落实到了现地,但由于开展进度、质量要求和管理水平不均衡,监测成果现势性差。这种状况,难以满足应对气候变化的森林年度碳储量变化信息测算、国家级公益林管理的对具体地块跟踪监管,以及森林经营的精准落实森林地块现实状况等对监测成果现势性的要求。

2.4 信息采集能力不足

当今森林资源监测技术手段发展迅速,以遥感为核心的现代高新技术日新月异,科技创新在创新全局中的引领作用越来越突出。然而,我国森林调查仍以传统手段为主,调查技术装备几十年来变化不大,工作效率低,信息采集能力受限。RS,GPS,GIS、模型和数据库等各项技术仍处在较低的应用水平,特别是集成应用没有形成统一的应用技术规范,尚未转化为现实生产力。

2.5 信息服务水平不高

由于各项监测目标、内容、标准和方法的不同,监测信息呈现多源性、多样性、多态性、多粒度、异构性等特征,信息资源横向不能共享,纵向不能贯通,形成信息孤岛的问题已非常突出。各项监测工作的信息化程度也参差不齐,有的野外数据采集一般仍停留在手工作业阶段,市、县级调查监测和经营管理等业务的信息化程度底。各自为政,各建系统,造成了现有的信息系统都是孤立、分散、异构、封闭的系统架构,互相之间难以实现信息共享。

3 创新推动森林资源监测发展的构想

创新是引领发展的第一动力。面对新形势、新任务、新要求,森林资源监测时效性差、协同性差、现势性弱,信息采集能力不足,信息服务水平不高的问题逐步显现出来。森林资源监测工作,必须以问题为导向,坚持创新发展理念,不断推进森林资源监测理论创新、运行机制创新、技术方法创新和信息服务创新,努力解决发展中存在的突出问题,以适应时代发展要求。

3.1 监测理论创新

森林资源监测在经历了以分散的、单项的、侧重于森林及其物质属性的监测和局部、分割、静态地开展监测活动之后,正在顺应林业现代化建设和科技进步的潮流,朝着多目标、多资源、森林与生态相结合的、集成多种技术的综合监测体系方向发展[4]。以侧重森林面积蓄积监测、数理统计抽样设计为核心的传统监测理论,已经难以胜任现代森林资源监测的理论指导要求,需要进行监测理论的创新。将监测对象提升到森林生态系统,以系统科学理论作为监测理论基础,实现从关注生态系统局部或表象特征,向关注生态系统的整体结构、系统功能及其综合效益转变,科学揭示生物个体、环境各成分之间相互制约、相互影响的内在关系和整体功能与效益。遵循系统论的整体性和综合性原理[7],科学制定监测指标和评价指标体系,利用大数据技术,在统一技术标准、统一信息交换平台基础上,将各部分监测的现实信息和历史数据联系起来,全面地加以统计、分析和评价,从根本上解决监测信息时效性差、协同性差的问题。

3.2 运行机制创新

系统分析现行监测体系运行状况,突破事权障碍,将“3类调查”的监测资源有机结合起来,建立调查数据和监测资源的共享机制,形成相互监控、相互补充、相互利用的监测新模式,着实解决不同尺度监测数据不协调、不衔接的问题。改进我国监测体系的调查时序模式,建立起定期普查与年度监测相结合的运行机制,有效增强监测时效,提高监测效率。系统梳理监测内容,根据专业性难易程度进行分类,确定哪些内容需要由国家组织专业队伍开展专业调查,哪些内容可以由地方或基层调查队伍承担,明确各自的职责分工。特别是,应充分吸纳遍布全国的护林人员和基层林业工作者,参与森林资源遥感监测和年度森林培育与保护利用变化监测工作,建立森林培育与保护利用变化监测报告制度,有效增强监测成果的现势性。

3.3 技术方法创新

推动森林资源监测技术方法创新,把森林资源监测的各种技术有机结合、集成应用,增强监测能力,提高监测水平。大力引进、消化和吸收“3S”技术、信息技术、自动化装备技术等现代高新技术,综合集成应用遥感、GPS以及红外、激光等测量技术、现代通讯技术和移动端数据存储与处理技术,开发适宜基层调查人员的数据采集实用工具,降低监测技术门槛,提高信息采集能力。完善高新技术支撑下的森林资源监测技术规程,明确高新技术作用地位、应用方法、技术要求和管理办法,为推进监测技术进步提供技术和规范保障。

3.4 信息服务创新

以服务为导向、创新为动力,综合集成大型关系数据库管理技术、海量空间数据处理技术、多元统计分析技术、数据挖掘和模型预测等技术[8],搭建森林资源监测大数据平台,对各项监测数据进行集成管理,提高数据综合处理能力,形成尺度上相互补充、论断上协调一致、展现上完整统一的一体化监测成果[5]。创新信息服务模式,综合集成数据库技术、新一代网络技术、辅助决策、虚拟现实等技术,建立互联网+监测信息共享新模式,实现信息服务的直观可视、快捷高效、准确实用,提高信息服务能力。坚持需求主导、服务为本原则,科学制定信息无偿共享、有偿使用和安全保密的范围,形成合理的信息管理和信息共享机制,实现信息利用效益的最大化。

4 对策建议

4.1 积极推进全国森林资源综合监测体系建设

有效整合现有监测资源,加强全国监测的组织和技术体系建设[9]。强化国家监测信息处理和监测技术支撑能力建设,形成国家、区域、地方互为依托的监测组织体系。按照“技术上科学、实践上可行”的原则,从监测指标、方法、手段和综合评价等方面,建立一整套监测与评价的指标体系和理论方法,逐步建立协调统一、运转灵活、反应快捷的全国森林资源综合监测体系[4]。

4.2 努力提升森林资源监测技术水平

坚持科技创新,遵循“先进、实用、经济、安全”的原则,面向实际,加强监测理论和方法研究,全面运用遥感技术、地理信息系统技术和全球定位技术,加快引进现代测量、数据采集等领域国内外先进的调查设备,推广应用先进适用的科研成果,改进调查监测手段,优化完善监测技术标准和规范,促进森林资源调查监测的现代化水平和监测时效性再上新台阶。

4.3 扎实做好全国森林资源管理信息系统建设

按照“科学高效、统一规划、分步实施、共建共享,实用真用”的原则,健全全国森林资源管理信息系统建设标准体系,建立森林资源综合数据库,搭建森林资源基础信息服务平台,建成上下一体、互联共享、功能完善、安全可靠的森林资源管理信息系统,提升森林资源管理现代化水平,为全国林业和生态建设提供一站式综合信息服务。

4.4 不断加强森林资源监测基础建设

以科学人才观为指导,从管理体制、人才培训等方面,加强队伍建设。创新思路,有步骤、有计划定期组织开展各类调查,科学及时进行森林资源档案更新,引入高新技术,建立健全地方森林资源监测体系。以满足科学调查监测为目标,加速林业数表标准化、系列化、规范化进程。进一步加大投资力度,改进野外作业装备、数据采集和分析存贮设备,增强监测数据采集与分析处理能力。

4.5 广泛开展森林资源监测国际交流与合作

坚持“服务林业、推动发展、扩大影响、树立形象”的思路,以参与全球森林资源评估、国际及区域监测评估与报告项目、国际研讨会等国际活动为契机,搭建国际合作平台,深化与国际组织和有关国家在森林资源监测领域的合作。加大国际宣传力度,积极推介我国森林资源调查监测的新成果、新举措,不断提升我国森林资源调查监测的国际影响力。

5 结语

我国森林资源监测经60多年的发展,技术不断进步,体系日臻完善。然而,随着国际国内形势的深刻变化和林业现代化建设的深入推进,森林资源监测工作面临着前所未有挑战。监测时效性差、协同性差、现势性弱,信息采集能力不足,信息服务水平不高的问题也日益显现出来。惟有坚持问题导向,创新监测理论、运行机制、技术方法和信息服务,建立以大数据技术为依托、基于互联网+的信息共享新机制,努力提升森林资源监测技术水平,不断增强森林资源监测与服务能力,才能适应时代发展要求,为林业现代化和生态文明建设做出新的贡献。

[1]习近平.习近平谈治国理政[M].北京:外文出版社,2014.

[2]文魁.一场关系发展全局的深刻变革——析创新 协调 绿色 开放 共享的发展理念的内在联系[N].北京日报,2015-11-30(03).

[3]肖兴威.中国森林资源清查[M].北京:中国林业出版社,2005.

[4]肖兴威.中国森林资源和生态状况综合监测体系建设框架研究[M].北京:中国林业出版社,2007.

[5]闫宏伟,黄国胜,曾伟生,等.全国森林资源一体化监测体系建设的思考[J].林业资源管理,2011(6):6-11.

[6]中共中央 国务院印发《生态文明体制改革总体方案》[EB/OL].(2015-09-21)[2017-01-06].http://www.gov.cn/guowuyuan/2015-09/21/content_2936327.htm.

[7]钱学森,于景元,戴汝为.一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论[J].自然杂志,1990,13(1):3-10.

[8]孟小峰,慈祥.数据管理:概念 技术与挑战[J].计算机研究与发展,2013,50(1):146-169.

[9]中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定[M].北京:人民出版社,2013.

Thought on Promoting the Development of Forest Resources Monitoring by Innovation

HUANG Guosheng

(AcademyofForestInventoryandPlanning,SFA,Beijing100714,China)

On the basis of reviewing the development of forest resources monitoring since the founding of new China,this paper systematically analyzed the situation and problems of forest resources monitoring,according to the characteristics of development of the times and the objective requests of economic and social development.This paper has expounded the innovation development conception of forest resources monitoring from four aspects,namely the monitoring theory innovation,operation mechanism innovation,technology method innovation,information service innovation,and put forward some new ideas based on monitoring theory of the system science theory,fully absorbed a new operation mode of local personnel's wide participation range,developed a new information selection tool integrated with high-techs,relying on big data technology and data mining tools for information sharing mechanism,and proposed suggestions of strengthening the forest resources monitoring according to practical needs.

forest resources monitoring,innovation and development,big data,high-techs

2017-01-19;

2017-05-22

黄国胜(1966-),男,江西崇义人,教授级高工,主要从事森林资源清查与遥感监测工作。 Email:guosheng.huang@263.net

S757.2

A

1002-6622(2017)03-0001-05

10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.03.001

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