森林资源监测的主要技术及发展方向探讨

◎王立华

森林资源监测制度是我国森林资源管理的基本制度之一。我国的森林资源监测分为四类：国家森林资源连续清查（简称一类清查）、森林资源规划设计调查（简称二类调查）、森林作业设计调查（简称三类调查）、森林资源状况年度核查调查（简称年度核查调查）。年度核查调查如年度森林采伐限额执行情况，年度人工造林、人工更新、封山育林、飞播造林及保存状况，年度征占用林地情况，年度林业工程实施情况、年度森林资源管理和生态公益林管护情况等。

一、目前森林资源监测存在的问题

1.没有认识到森林资源监测的重要性。在林业建设过程中，各级政府及林业部门对森林资源监测的认识不足，重视程度不够。林业建设的目标不明确、发展思路不清晰、林业管理方法不配套，而这一切的实施都必须建立在对林业客观实际的了解和对客观规律掌握的基础上。就要通过森林资源监测，通过林业调查，监测，检查，监督等基本手段，摸清森林资源家底，掌握森林资源动态，应用科学方法和适用技术，进行有效的规划，设计，组织，协调和控制，达到增长森林资源，改善生态环境，发展林业事业的目的。

2. 森林资源监测的经费投入严重不足。在改革开放和发展社会主义市场经济的新形势下，一些地方政府只重视经济的发展，甚至不惜以牺牲环境为代价，对森林资源监测的经费投入严重不足，各种技术及设备跟不上森林资源监测工作的发展要求，制约了森林资源监测工作的正常开展，影响森林资源监测技术的提高和顺利开展，对森林资源监测质量造成严重后果。使得森林资源监测没有科学、合理发挥到作用，看不到森林资源发展前景，造成恶性循环。

3.森林资源监测人员素质不高。一些森林资源监测人员法制观念淡薄，思想作风不严，工作观念及服务意思跟不上经济发展的要求，造成森林资源监测质量监督不力、调查设计质量下降、管理方法不当。

二、森林资源动态监测新技术

1.3S 技术。3S 是地理信息系统（GeographicalInformation System，简称GIS）、全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）和遥感技术（Remote Sensing，简称RS）这三项的全称缩略，集信息获取、信息处理、信息应用于一身，具有快速、实时的空间信息获取与分析能力，是构成地理信息产业的支柱产品和技术，也是应用于森林资源动态监测的一种技术手段和科学方法。在3S 技术中，GPS主要被应用于实时、快速地提供目标，包括各种传感器和运载平台的空间位置，利用其定位功能，快速准确地测量控制点坐标，辅助遥感图像的几何纠正，可大大提高工作效率和精度。RS 用于实时或准时提供目标及其环境的语义和非语义信息，及时地对GIS 进行数据更新，具有快速机动性和高分辨率的特点。GIS 则是对多种来源的时空数据进行综合处理，为信息的处理、信息的应用提供强有力的工具，可进行动态仿真、模拟，进行最优化决策，是3S技术集成的基础平台，三者的结合与集成已成为空间科学的发展方向和必然趋势，该技术不受气候、日照影响，能穿透云层并能全天候工作的雷达卫星遥感技术等。20 世纪80 年代中期，美国林务局就在资源、流域、生物多样性保护等方面的管理监测中广泛推广GIS，GPS，RS 技术和计算机等先进手段，目前美国已突破传统的森林资源调查和监测范围，渗透到全球环境变化监测和森林保健监测（FHM）研究，利用航天遥感技术建立大范围的森林生态图和森林健康指数图，对森林的生物和环境因子，森林的健康状况进行连续和动态的研究与监测。我国也是开展3S 技术较早的国家之一，国家十分重视对3S 技术的研究，一直都把遥感技术、GIS 作为优先发展的技术，国家高技术发展计划也把遥感技术及3S 技术的发展列为重点加以资助，并取得了一些重大科技成果，成功地实现了一些实用的集成模式。

2.抽样技术。在动态监测体系中，除3S技术外，传统的抽样技术必不可少。基本的抽样方法，如简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、二阶与多阶抽样、系统抽样在林业资源调查及监测中都有所应用。应用抽样技术与3S 技术相互协作进行调查和监测，可充分展示现代科技赋予现代林业的高效率、低成本、高精度的特点。美国林学界从20 世纪70 年代后期开始两阶抽样方法研究，先后设计出三种HPS/PPS 抽样方法，20 世纪90 年代设计出的第三种方法，即第一阶为水平点抽样，第二阶为简单随机抽样，随机样本限制在第一阶样点内，样本选取是按与直径平方成比例的概率进行，特别适用于大面积的总体调查，而且对树龄较大的天然混交林更呈现出它的优点。国内在林业抽样方面的研究也较深入，如在森林资源清查中应用二期抽样方法进行动态监测，另外还有PR 抽样、角规点抽样等方法，且仍在不断探索准确、高效、费用少的抽样方法。

三、森林资源监测技术发展的主要特征

1.森林资源监测体系的综合化。森林资源监测体系的综合化，表现为监测内容的日益丰富、跨部门的协同合作和信息共享。传统的森林资源监测重点主要在森林的蓄积、面积上。而目前监测内容已经扩展到森林生态系统的各个方面，如森林健康、森林生物量、生物多样性、野生动植物、湿地资源等。

我国的森林资源连续清查一直注重于森林面积和蓄积数据，近年来随着对森林健康和环境情况的重视程度的提高，也增加了一些这方面的内容，如森林健康等级、湿地类型、荒漠化类型、森林群落结构、自然度等。但从总体设计来看，以及从数据的处理、分析和利用看，重点依然在森林的面积和蓄积上。

2.森林资源监测中高新技术的大量应用。为提高森林资源监测效率和精度，高新技术如遥感、地理信息系统、全球定位系统等的应用已变得十分普遍，野外数据采集仪的应用也越来越多。20 世纪80 年代末期，加拿大几乎每个省的林业部和多数林业公司都已开始或完成以地理信息系统为基础的森林资源清查，地理信息系统技术的普遍化和深层化应用，在森林资源清查、经营管理、决策支持和森林资源监测中发挥了极其重要的作用。

航天遥感用于林业主要是林地分类、针阔叶树种分类、土壤分类、地理信息系统空间数据更新、宏观环境监测、病虫害预防和火灾监测等。加拿大不列颠哥伦比亚省对于生长与收获模型的研究设有许多固定样地，集约经营的林分在固定样地不足的情况下就跟美国的数据联合使用，系统地建立的生长收获模型则用于森林资源数据库的数据更新和预测。加拿大建立的林分生长与收获模型、数据更新和预测模型实用性也比较好，并且在森林清查、数据更新、资源监测、森林经营利用以及林业规划和计划工作中发挥了更大的作用。

结束语：森林资源监测技术的发展体现了我国越来越重视森林资源的保护工作。科学技术的发展，大量的高新技术也被运用其中，我国森连资源监测技术也将越来越成熟。