2020年林地“一张图”和“三调”界线融合的技术方法探讨
2020-08-29于学宁曲宏辉杨志军
于学宁,曲宏辉,杨志军
(1.蓬莱市自然资源和规划局,山东 蓬莱265600;2.烟台市森林资源监测保护服务中心,山东 烟台264003;3.山东省林业监测规划院,山东 济南250014)
林地“一张图”(以下简称“一张图”)是采用地理信息系统和遥感等技术手段,通过精准划定区域内林地的位置和边界,形成的以林地界线和属性为核心内容、全面反映林地利用状况的多属性、单图层数据[1]。第三次国土调查(以下简称“三调”)是国家发展进入新阶段后的一次极其重要的国情国力调查[2],其充分利用“3S 一体化”和“互联网+外业核查”技术,对每一个图斑都要走到、看到,以查清耕地、园地、草地、林地、城市、建制镇、独立工矿、村庄等各类土地分布和利用现状[3]。
机构改革后,自然资源部下发了《自然资源调查监测体系构建总体方案》,强化了以“三调”成果为底图的成果应用和分析评价,要求“一张图”等森林资源基础调查成果要和 “三调” 进行融合衔接。根据山东省自然资源厅的要求,2020年“一张图”年度更新工作,将和“三调”数据进行融合衔接,因自然资源统一分类标准尚未制定,本年度的融合工作重点是界线的融合。为了更好地做好2020年“一张图”更新工作,山东省自然资源厅在全省选择了5 个县,开展了先行试点工作。笔者结合蓬莱市的试点工作,探讨“一张图”和“三调”界线融合的可行性技术方法,以期为烟台市、山东省乃至全国的“一张图”和“三调”界线融合工作提供些许建议。
1 蓬莱市简介
蓬莱市地处胶东半岛北部,地形为低山丘陵地貌,气候为北温带东亚季风区大陆性气候,半湿润地区,植被类型为暖温带中生落叶阔叶林[4],森林植被多以经济林和防护林为主。蓬莱市2019年“一张图” 的林调小班数为36354 个,“三调” 图斑数为124461 个。
2 界线融合的总体原则
根据山东省自然资源厅的要求,2020年“一张图”年度更新工作,以“三调”统一时点更新成果为工作底图,技术上可分割工作底图,不对工作底图进行修边和合并操作,确保“三调”图斑外围边界不发生变化,实现“一张图”数据和“三调”数据在界线上的统一融合。根据自然资源部最新要求,“一张图”和“三调”的耕地、林地和草地不允许交叉。
3 林地“一张图”小班区划方法的探索
2020年“一张图”年度更新工作是在“三调”统一时点更新的地类图层上,参考2019年“一张图”、遥感影像和现状重新区划林地图斑。区划方法可选用联合分析和人工区划两种方法,在试点工作中,选取了一个村对两种方法进行了对比,对比结果详见表1。
综合对比,无论是在工作量还是在小班区划合理性上,人工区划的工作方法均优于联合分析的工作方法,因此在试点工作中,采用人工区划的方法区划“一张图”林调小班。
表1 联合分析和人工区划对比分析分析表
4 “一张图”和“三调”数据的差异性分析
“一张图”为多属性、单图层的林地分布图层,为更好地探索“一张图”和“三调”数据的界线融合的技术方法,对两个数据的差异性情况进行了分析,从森林类别、地类两个角度分析“一张图”上的林地在“三调”数据上的分布情况。
4.1 “一张图”公益林地类在“三调”地类的分布情况
对蓬莱市公益林地类在“三调”地类的分布情况进行细致分析,找出公益林地类在“三调”地类主要分布情况,结果详见表2。
表2 公益林地类在“三调”地类上的主要分布情况
经分析,“一张图”中的公益林主要分布在“三调”林地、草地、裸岩石砾地、交通运输用地和其他土地,分别占86.99%、6.82%、1.63%、1.34%和1.30%,果园、耕地亦有公益林零星分布。因此蓬莱市公益林界线融合的关键是“三调”的林地。
通过分析,得出“一张图”公益林与“三调”林地吻合度较高,主要差异在“三调”的草地、裸岩石砾地,差异的原因主要是“一张图”和“三调”地类界定标准不统一,因此这部分差异需到实地进行调查取证以及需统一界定标准,这样能更准确的保证界线及地类融合,不会出现林地、草地交叉情况。其他差异的原因,一是未在一张工作底图上进行小班区划,在本期“一张图”区划工作中可避免此种地类不一致情况;二是两者地类认定标准不一致造成,这种地类不一致情况无法避免,因“一张图”调查的是森林资源分布情况,“三调” 调查的是土地利用情况。
4.2 “一张图”商品林地类在“三调”地类的分布情况
对蓬莱市商品林地类在“三调”地类的分布情况进行细致分析,找出商品林地类在“三调”地类主要分布情况,结果详见表3。
表3 商品林地类在“三调”地类上的主要分布情况
经分析,“一张图”中的商品林主要分布在“三调” 果园、林地、耕地和交通运输用地,分别占85.23%、6.38%、5.15%和1.46%,草地、其他土地亦有商品林零星分布。因此蓬莱市商品林界线融合的关键是“三调”的果园。
通过分析,得出“一张图”商品林与“三调”果园吻合度较高,主要差异,一是“三调”林地,主要原因是杨树、板栗等树种以及苗圃地在三调定义为林地,“一张图”定义为商品林,此种地类不一致情况无法避免;二是“三调”的耕地,主要原因是农民自主经营果园,会根据市场行情决定采伐或者更新造林,此种地类不一致情况在本期“一张图”区划工作中可避免。其他差异主要原因是未在一张工作底图上进行小班区划,在本期“一张图”区划工作中可避免此种地类不一致情况。
5 界线融合技术方法的探索
5.1 界线融合情况分析
山东省林业监测规划院对“一张图”和“三调”图斑进行总体性分析,指出了“一张图”和“三调”图斑在界线融合时主要包括4 种情况,省厅在试点工作培训时,针对4 种情况分别给出了以下工作建议。
5.1.1 单个“三调”图斑和单个林调小班界线基本一致的,现地核实属性无误后,参考“一张图”图斑属性填写。
5.1.2 一个“三调”图斑包含多个林调小班,且整体外围界线基本一致的,外围边界采用“三调”界线,内部界线参照遥感影像及林地小班区划条件进行内业预判,结合现地核实调查填写属性因子。
5.1.3 一个林调小班包含多个“三调”图斑,且整体外围界线基本一致的,根据“一张图”年度更新调查技术要求,对“三调”图斑逐图斑现地核实调查填写属性因子。
5.1.4 “三调”图斑、林调小班与影像显示不一致的,须进行内业预判,并现地核实调查填写属性因子。
5.2 界线融合技术方法
本文根据上述4 种情况,参照蓬莱市试点工作经验,结合2019年“一张图”和“三调”数据的差异性分析及现状调查,得出两者界线融合的关键是“一张图”公益林和商品林中的乔木林地,在此以商品林为例探讨详细的、可行的界线技术融合方法。
5.2.1 “三调”果园图斑和2019年“一张图”的商品林图斑不重合
A:若此“三调”果园图斑在“一张图”上不是商品林,此图斑属于2019年“一张图”漏划或错划的情况。在本期“三调”工作底图上,依据林调小班区划条件,对此三调图斑进行合理性分割,填写相关林地属性因子和变化原因。
B:若现状为商品林,但是在“三调”图斑上未区划为果园,此图斑属于“三调”漏划或者更新造林的情况。在本期“三调”工作底图上,在不改变“三调”外围界线的前提下,将此图斑区划出来,填写相关林地属性因子,若2019年“一张图”为商品林,则不需填写变化原因;若2019年“一张图”为非林地,则需填写变化原因。
5.2.2 “三调”果园图斑与“一张图”商品林图斑重合或部分重合。
A:不重合面积较小(在1:10000 比例尺下显示不明显,下同)或基本重合,此图斑属于前后期无变化的情况,在“三调”工作底图上无需单独区划,直接参照2019年“一张图”小班属性填写林地属性因子;林调小班为多个时,参照林调小班和遥感影像对“三调”图斑进行合理性分割,填写相应的林地属性因子。
B:不重合面积较大(在1:10000 比例尺下显示明显,下同),对不重合的部分属于变化图斑,在“三调”工作底图上需将不重合的部分区划出来,填写林地属性因子和相应的变化原因;对重合的部分依据林调小班区划条件进行区划,参照2019年“一张图”小班属性填写林地属性因子。
5.3 特殊情况的处理
5.3.1 如何区划林地小班
“三调”图斑区划,只是根据地类不同进行图斑区划,但是“一张图”林地图斑区划,要考虑森林类别、优势树种、龄级、林种等多个条件,因此在“三调”图斑内进行小班分割,要参照前期“一张图”属性,这样不仅提高工作效率,节省工作时间、工作量,而且保证了林地属性因子的准确性。
5.3.2 “三调”最小上图面积处理
“三调”地类区划要求最小上图面积为200 m2,“一张图”小班区划的最小面积为0.07 hm2,基于此,“三调”的林地图斑小于0.07 hm2的地块,本次“一张图”年度更新,保留此图斑但不纳入林地范围。
5.3.3 裸岩地的处理
“一张图”在区划林地时,尤其是国家级公益林和省级公益林时,将部分裸岩地也纳入其中,而“三调” 在区划时将裸岩地作为独立的图斑进行了区划。针对此种情况,我们采取对“三调”的裸岩图斑逐个进行调查,判断纳入“一张图”林地的标准是裸岩上有树、灌木且郁闭度和覆盖度达到相应的乔木林地、疏林地和灌木林地的要求,否则“一张图”不纳入林地。
5.3.4 林地、草地和耕地的处理
本期“一张图”区划不存在耕地、草地和林地交叉情况,即一地块不能在“一张图”上是林地,在“三调”是草地或耕地,二者要统一。因此对2019年“一张图”林地在“三调”是草地和耕地的情况,要逐图斑对照遥感影像进行分析,必要时进行外业核实,确定其现状地类。若现状是灌木林地、未成林地,符合林地区划标准,则需和“三调”进行对接,达成双方一致认可的地类;若现状为草地或耕地,则维持“三调”地类,“一张图”地类认定为非林地。
5.5.5 地类界定标准不一致的处理
因“三调”的地类(林地和果园除外)部分包含森林资源,针对这种情况,2020年“一张图”仍按照林地划分条件进行林地调查,填写相关属性因子。例如部分绿化带,在“三调”地类中认定交通运输用地,在2020年“一张图”地类中认定为林地。
6 总结
“一张图”数据和“三调”数据的融合分为两部分:一是界线的融合,二是标准的统一。在自然资源统一分类标准尚未制定的情况下,本文探索了两者界线融合的技术方法、分析了两者地类存在差异的原因及如何将不一致地类进行高度融合。本文所述的技术方法,可有效地将两者的界线进行融合,但无法准确反映出年度内的林地动态变化情况。对林地的动态变化情况,可在工作结束后,将2019年的“一张图”和2020年的“一张图”进行联合分析,分析林地的动态变化,掌握森林资源的变化情况。