上海市森林资源监测工作发展回顾与展望

李 琦

上海市森林资源监测工作发展回顾与展望

李 琦

（上海市林业总站 上海 200072）

阐述了上海市森林资源监测工作依据时代发展需求和工作要求不断提高所经过三个历史阶段、近四十年的发展情况，随着调查技术的不断优化，最终建立形成了森林资源“一体化”监测体系，对其他省（市、区）开展森林资源监测工作有一定的借鉴意义。

上海市；森林资源监测；回顾；展望

森林资源监测是掌握森林资源状况及其消长动态变化的主要方法，是国家和各级地方政府制定规划和计划、开展各项管理工作、指导林业生产建设的基础[1]。上海市森林资源监测工作开始于1979年，经过40年不断发展和完善，在国家森林资源监测体系框架下，逐步形成了具有鲜明上海特色的森林资源 “一体化”监测体系。

1 我国森林资源监测发展概况

我国的森林资源监测工作开始于1950～1962年的第一次全国森林资源普查。70年代起，我国在各省（自治区、直辖市）陆续开展了以数理统计理论为基础的全国森林资源清查（简称“一类调查”）工作，随着调查内容不断丰富，调查技术不断优化，逐步建立起了完善的全国森林资源连续清查体系[1,2]。至2018年底，我国已全面完成了第九次全国森林资源清查。同一时期，大规模的以小班区划调查为基础的森林资源规划设计调查（简称二类调查）也在全国陆续开展[3、4]，至“十一五” 期未，全国已有95%以上的森林经营单位开展过二类调查[5]。

“十一五”期间，根据《全国林地保护利用规划纲要（2010-2020年）》，我国全面启动省县两级林地保护利用规划编制工作,开展林地“一张图”建设。2011年4月，原国家林业局提出要加快推进全国森林资源“一体化监测”体系建设，以全国林地“一张图”为基础，统筹开展全国森林资源定期调查和年度监测，实现年度出数[5]；2012年起，林地年度变更调查工作开始试点并逐步在全国全面展开。

2 上海市森林资源监测发展历程

根据各时期工作特点不同，上海市森林资源监测工作的发展主要分为以下3个阶段。

2.1 初级阶段（1949-1998年）

上海市是一个工业化程度较高、人口众多、经济发达的特大型城市，森林资源稀少，林业基础薄弱。改革开放以后，围绕平原绿化达标总体目标，市郊各区（县）相继开展了以农田林网、骨干道路河道绿化、镇区村庄绿化、防护林体系工程等为主要内容的平原绿化达标活动。上海林业从小到大、从慢到快逐步发展起来[6,7]。然而总体而言，上海市的森林资源仍分布较散，体量偏小，总量缺乏。

按照国家森林资源清查工作统一安排，1979年上海市在郊区各区（县）组织开展了第一次森林资源调查，之后每间隔5年进行1次，至1994年先后共计完成了4次调查工作。由于森林资源以“四旁”树木为主，有林地资源较少，所以这一时期上海的森林资源调查自成体系，没有与国家森林资源清查体系相衔接[1,6]。调查结果也主要反映的是城郊地区的森林资源分布状况和森林覆盖率。

2.2 并轨阶段（1999-2010年）

进入21世纪后，上海林业步入跨越式高速发展时期，为加快“四个中心”和现代化国际大都市建设，有效改善城市生态环境，上海市政府投入大量资金，重点推进大型公园、市级重点生态公益林项目和经济果林建设[8]。十年间，森林资源总量大幅增加，全市林地面积累计增加近7.5万公顷，全市森林覆盖率翻了近二番，城乡生态环境显著改善，也带动了上海市森林资源监测工作的发展。

上海市于1999年正式加入全国第六次森林资源清查，首次以数理统计理论为基础布设固定样地用于调查，标志着上海市森林资源监测工作正式与国家森林资源监测体系并轨。2004年、2009年上海市继续进行了全国第七次、第八次森林资源清查。

2004年，上海市首次开展了全市范围的森林资源规划设计调查，以小班区划调查方法，采用“3S”先进技术，查清了上海市森林资源分布现状，建立了上海市森林资源管理系统。

2006-2007年，基于2004年二类调查成果，上海市分别组织开展了森林资源补充调查和林地分类调查，对上海市森林资源现状及其动态变化进行了补充调查，摸清了全市各类林地的土地属性、林木权属、经营方向等基本情况，更新了森林资源管理系统，为综合分析与评价上海市森林资源经营管理现状提供了依据。

2009年，上海市组织开展了第二次森林资源规划设计调查。此次调查在遵循国家技术规程前提下,充分考虑上海城市林业管理需要及森林资源特点，优化了技术标准，增加了调查内容，对上海市森林生态系统主要生态服务功能进行了定量分析和评估，为上海加强精细化管理，开展后续森林资源监测奠定了坚实基础。

2.3 “一体化”阶段（2010年- ）

近十年来，上海市林业建设进入稳步发展时期。根据生态文明建设总体战略部署和国际化大都市的发展定位要求，上海市紧紧围绕林业“双增”目标，进一步加大城市林业建设力度，按照全市土地利用总体规划和“环、楔、廊、园、林”基本生态网络格局，大力推进生态环境项目建设，积极构建现代城市森林体系，实现森林资源总量持续稳定增长。2010年起，上海市启动了公益林生态补偿年度考核工作；2012年起，上海市建立保护和发展森林资源目标责任制，将森林面积、森林覆盖率等指标列入各级政府年度考核内容。因此，为建立既满足国家要求，又符合地方管理工作实际，及时反映森林资源动态变化的森林资源监测体系，实现森林资源年度出数，上海市开展了森林资源“一体化”监测探索和实践。

2012-2013年，上海市连续两年组织开展了森林资源年度监测试点，对活立木蓄积量以外的其他森林资源数据进行了动态更新，研究探索了森林资源年度出数的可行性。其监测成果运用于年度林业管理决策、森林资源目标责任制考核、公益林生态补偿考核及森林经营管理等方面，得到了各方认可。

2014年，经原国家林业局森林资源管理司批准同意，上海市结合全国第九次森林资源清查，组织开展了上海市森林资源“一体化”监测试点。在国内首次实现了一类调查、二类调查数据融合，将森林资源数据及时准确地更新到了每个小班，满足了市、区、镇（乡）三级管理层面森林资源监测成果的年度出数需求，提高了资源监测成果的时效性，实现了国家和地方森林资源监测工作“一盘棋”、森林资源“一套数”、森林分布“一张图”的总体目标。

2015年起，上海市延续2014年森林资源“一体化”监测试点总体思路、技术路线、调查方法，持续开展森林资源年度监测，实施林地“一张图”建设。森林资源“一体化”监测已成为上海市林业部门一项制度化、常态化的年度常规工作。

2018年3月16日，《上海市森林资源“一体化”监测体系研究》项目通过了由唐守正院士担任组长的专家组的成果审定，获得了资源司领导们的充分肯定。

3 主要技术方法

3.1 初级阶段

这一时期上海的森林资源调查自成体系，其技术方法主要是：

“四旁”树采取以数理统计为基础的系统抽样调查方法，以县为总体，以村民小组为样本单元开展抽样调查和统计，获取“四旁”树株数总数；林业用地各地类如成片林、灌木林、桑园、果园等，采用小班区划调查方法，通过逐块面积实测累计，获取有林地面积总数；在林地中设立标准地进行每木调查测算林分蓄积，与“四旁”树蓄积合计产出活立木蓄积。其中，1979年、1984年、1989年三年的调查仅产出了上海市郊区的森林资源数据与森林覆盖率，1994年则首次以上海市土地总面积为总体，调查并产出了全市的森林资源数据与森林覆盖率数值。

3.2 并轨阶段

3.2.1森林资源连续清查

根据《国家森林资源连续清查主要技术规定》及其他相关技术标准, 上海市在1999～2009年间连续开展了第六～第八次全国森林资源连续清查。其技术方法主要是:

以全市土地总面积 63.41万公顷为总体，按2km×1km间距（即纵坐标间隔2km，横坐标间隔1km）系统布设样地，公里网交叉点为样地西南角点。样地形状为边长25.82m的正方形，面积为0.0667公顷。以样地内优势地类确定样地地类，按照面积成数抽样方法估计全市各地类面积；林木总蓄积调查采用每木检尺，按一元材积表计算样木、样地和总体的各类林木蓄积。采用遥感判读与地面样地调查相结合的系统双重抽样调查方法，按0.5km×0.5 km网布设遥感判读样地35685个，以获取全市湿地、沙化土地资源等数据。

3.2.2森林资源规划设计调查

根据《森林资源规划设计调查主要技术规定》，上海市于2004年开展了第一次二类此次调查以地面调查为主，通过小班区划，结合3S技术，对市域范围内森林、林木和林地资源进行了调查，产出了各类森林资源数据，建立了上海市森林资源管理系统。

2009年上海市进行第二次二类，在遵循国家相关技术规程要求的前提下,充分考虑上海实际，技术标准上首次明确林带按面状小班进行勾绘，小班最小区划面积细化到0.020公顷（面积＜0.067公顷的为四旁小班，四旁树资源不参加林地面积和森林覆盖率统计），使小班区划更加详细；面积＜0.020公顷的零星四旁树以航片判读结合实地清点调查核对的方法，将其标注在相应行政范围内，其统计单位落实到行政村、街道，使调查结果更详细准确；增加了土地属性、土地取得方式、养护主体、所属区位、绿地类型等管理类调查因子，使调查内容更加完善，符合管理需要。技术手段上，全面采用3S技术，利用最新分辨率0.25米的l:2000航空遥感影像作为调查底图，在航片上直接勾绘小班，提高了小班区划精度。调查方法上，小班勾绘以航空遥感影像数据为主要信息源，充分利用已有森林资源调查成果，以实地调查方式获取调查区域森林资源空间信息、动态信息；土地属性、土地取得方式、养护主体、绿地类型等调查内容，由乡镇及村级配合人员现地确认。全市共建立森林资源小班卡片 66.8 万张，组织开发了上海市森林资源管理系统应用平台。

3.3 “一体化”阶段

上海市森林资源“一体化”监测，以上海市土地总面积为总体，以上海市森林资源连续清查体系布设的3365个固定样地作为系统抽样控制，以2009年上海市第二次二类调查成果为本底数据，兼顾2012年、2013年森林资源动态监测试点成果，开展上海市森林资源年度监测工作。其主要技术方法是：

利用0.25米高分辨率航片，以遥感判读和现地调查核实为主要方式，结合森林经营档案资料，通过小班区划调查获得全市林地面积、森林面积等面积类数据；以系统抽样控制下的小班调查和模型更新方法获得活立木蓄积量和小班蓄积量等蓄积类数据，其中：2014年度，以一类调查控制样地调查的活立木蓄积量估计区间中值为依据，对小班区划调查和零星四旁树调查获得的活立木蓄积量进行平差处理，使一、二类调查两个体系的活立木蓄积量相衔接；2015年起各年度，在满足质量要求的前提下，延续2014年“一体化”监测技术思路，利用小班区划调查和模型更新相结合，产出全市林地面积和活立木蓄积量数据，实现国家和地方森林资源监测工作“一盘棋”、森林资源“一套数”、森林分布“一张图”的目标。

4 上海市森林资源监测发展特点

4.1 时代特征明显

上海市森林资源监测工作从自成体系的简单调查，发展到与国家森林资源监测体系并轨，再发展到“一体化”监测实践阶段，随着各时期林业工作重点的不断转换，围绕森林资源管理实际需要，调查方法不断调整，调查技术不断完善，其发展轨迹与时代发展紧密相结合，体现出了较强的时代特征。

4.2 实用性逐步增强

随着森林资源总量的增长和森林资源管理工作精细化要求的提高，上海市森林资源监测的调查内容也相应地不断进行调整，从对森林资源有无开展调查，发展到对森林资源现状、分布及其变化开展阶段性调查，再发展到实施“一体化”监测，实现森林资源年度出数，监测成果在实际工作中得到广泛应用，充分体现了上海市森林资源监测工作求真务实的作风。

4.3 调查精度不断提高

上海市历次森林资源调查均采用高分辨率航空遥感影像作为调查底图，影像分辨率2004年第一次二类调查时为1m，2009年以后均达到0.25m，大大提高了小班的区划精度和判读正判率。自2009年第二次二类调查起，上海市小班最小区划面积确定为0.020公顷，森林资源调查更全面、细致、精确。同时，上海市森林资源管理信息系统中相关调查因子总数已逐步增加至107个，基本涵盖了森林资源管理工作的方方面面。

5 结论与展望

上海市是一座城市化水平近88%的现代化大都市，城乡交错，建筑密布，道路水系纵横，森林资源的空间分布极为破碎，全市森林资源小班数量已超过70万个，且林地林木的管理权属错综复杂，动态变化大，这些特点都对上海市森林资源管理工作提出了更高和更精细的要求，也给森林资源监测工作带来了更大的压力和挑战。上海市对照“国内领先、国际一流”行业目标，在森林资源监测领域不断探索，充分利用3S技术等高新技术，建立了上海市森林资源“一体化”监测体系，在国内首次实现了一、二类调查数据融合，监测数据落实到小班，监测成果实现了年度出数，并已在各级政府年度目标考核、规划编制、森林资源经营管理与监督等各方面得到广泛应用，取得了显著成效。

但由于上海是典型的平原型现代化大都市，森林资源城市化特征明显，在技术方案推广、成果运用等方面还存在一定地域局限性，在调查方法上人工调查工作量仍占较大比重。因此，上海市将在以下几个方面开展进一步研究和探索。

5.1 总结工作经验

继续深化森林资源“一体化”监测基础理论研究、数学模型数表体系研究、数据融合技术研究、资料收集汇编等方面工作，编制森林资源“一体化”监测技术标准，完善森林资源“一体化”监测体系，为上海森林资源监测工作的系统化、规范化、标准化打好基础，为全国森林资源监测体系改革提供可借鉴、可复制的上海方案。

5.2 完善监测体系

结合上海城市森林生态系统定位观测工作开展，加强对上海地区林分生长、自然演替过程的观测，进一步完善相关林分生长关系模型，提高模型拟合精度。探索利用无人机、激光雷达等高新前沿技术在自然灾害及重点林地动态变化等突发事件中的应用，实现森林资源年度监测与应急监测的相互补充，进一步完善森林资源监测体系。

5.3 优化监测技术

围绕管理水平细化提升，加强高新监测技术运用，积极探索无人机、数字表面模型（DSM）、高分辨率航空遥感影像及人工智能识别等技术方法在森林资源监测中的综合应用，研究建立不同优势树种（组）林分胸径—树高—郁闭度关系模型，实现林分主要因子自动估测和主要优势树种（组）自动识别，完善零星四旁树调查，提高蓄积量总体控制精度，提高工作效率。

[1] 肖兴威.中国森林资源清查[M].北京:中国林业出版社,2005.

[2] 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,(06):6-11+26.

[3] 周昌祥.我国森林资源规划设计调查的回顾与改进意见[J].林业资源管理,2014,(04):1-3.

[4] 古育平,李文斗,郭在标.我国森林资源二类调查和档案管理工作的历史发展特点、现状和对策措施[J].华东森林经理,2008,(03):33-38.

[5] 张建龙.总结经验 明确任务 狠抓落实 全面开创“十二五”森林资源管理新局面[J].林业建设,2011,(03):9-14.

[6] 上海市地方志办公室.上海年鉴(1996～2016)[EB/OL].http://www.shtong.gov.cn.

[7] 上海市地方志办公室.地方志:上海农业志[EB/OL].http://www.shtong.gov.cn.

[8] 马云安.绿色的跨越——上海风景园林60年[J].中国园林,2009,25(10):26-29.

2019-03-15

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