烟台市林地“一张图”建设发展回顾与展望
2021-12-28曲宏辉王正茂孙中元曹蓉芬胡静宜李东芹
曲宏辉,王正茂,孙中元,曹蓉芬,胡静宜,李东芹
(1.烟台市森林资源监测保护服务中心,山东 烟台 264003;2.烟台市牟平区自然资源局,山东 烟台 264100)
林地“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,形成以林地界线为核心内容,全面反映林地利用状况的多源数据集合[1]。林地“一张图”将林业决策管理置于可视化的现实场景,通过其可总揽林地资源区域格局,直观查看有林地、疏林地、灌木林地等林地分布情况,同时可以查看每块林地的现实状况,包括空间位置、地类、面积、林种、优势树种以及林地保护等级等属性信息,亦可以统计市、县、乡、村各级及任意划定范围内的各类林地和森林面积。林地“一张图”的建立,改变了“以数字管地”的方式,建立起“以规划管地、以图管地”的科学化和精细化的林地管理模式[2]。
烟台市森林资源丰富,林地面积、森林面积和森林覆盖率均位居山东省首位。烟台市林地“一张图”于2012年初步建成,之后相继开展了森林资源补充调查、国家级和省级公益林区划界定调查、历次林地年度变更调查,对林地“一张图”数据进行更新和完善,烟台市林地“一张图”的质量逐年提高。2018年为更好地管理森林资源调查监测数据、提高森林资源监测工作效率和推广林地“一张图”的应用,烟台市建立了烟台市森林资源动态监测系统。2019年机构改革后,林地“一张图”升级为森林资源管理“一张图”,森林资源开始融入自然资源一体化监测体系中。本文系统回顾了烟台市林地“一张图”的建设发展历程,并对其发展进行展望,以期为烟台市森林资源乃至自然资源监测事业的发展添砖加瓦。
1 林地“一张图”建设发展回顾
1.1 初级建设阶段
2010年,原国家林业局为贯彻落实好《全国林地保护利用规划纲要(2010—2020 年)》,在全国范围内开展了县级林地保护利用规划编制和全国林地“一张图”建设工作[3]。烟台市根据国家、省相关技术规程,林地“一张图”建设是以县级林地保护利用规划为框架,将各县的林地资源纳入林地保护利用规划编制范围(以下简称林保范围),经外业调查、规划数据调整、“一张图”建设和县级林地保护利用规划编制3个阶段,至2012年10月通过上级验收,初步建成烟台市林地“一张图”。由于以国家掌握的林地保有量为控制落图指标,初建的林地“一张图”未将外业调查数据全部纳入林保范围上图,使初建的烟台市林地“一张图”未能有效地反映全市林地资源情况[4],林地“一张图”在生产实践中应用度不高。
1.2 补充完善更新阶段
2014—2015年,烟台市根据上级的部署,以2012年初建的林地“一张图”为基础,开展了全市范围内的森林资源补充调查和林地“一张图”更新工作。依据补充调查成果,将全市所有森林资源准确地落实到山头、地块和小班,全面更新了林地小班的属性信息,对林地“一张图”数据进行更新,使其准确地反映全市林地资源现状,有效地提高了林地“一张图”的实用性,同时依据最新的林地“一张图”对县级林地保护利用规划进行修编,将上图林地全部纳入林保范围。
随着时间的推移,很多林地现状发生了变化,在一定程度上影响了林地“一张图”的使用[5]。为了保持林地“一张图”的现实性,充分发挥林地“一张图”的作用,加强林地保护管理基础支撑能力建设,国家自2016年建立了林地年度变更调查工作制度[6]。根据上级要求,烟台市自2016年起开展林地年度变更调查工作,实现林地“一张图”数据年度更新。2017年开展了国家级公益林落界工作,使全市国家级公益林图面资料与现地和各级成果数据资料一致[7],2018年开展了省级公益林落界工作,更新了全市省级公益林数据,并将国家级和省级公益林落界工作成果整合至林地“一张图”数据中。
1.3 规范管理阶段
随着森林资源监管工作的持续开展,尤其是林地年度变更工作的开展,森林资源矢量数据逐年累积,对各类数据管理要求越来越高。烟台市于2018年整合了森林资源连续清查数据、沙化监测数据和历次林地“一张图”数据,建立了烟台市森林资源动态监测系统,对全市森林资源数据进行科学化管理[8]。系统共分为4个部分,分别是基础数据库、森林资源采集模块、森林资源管理模块和森林资源展示模块。其中基础数据库整合了各类森林资源调查数据,对森林资源数据进行分类、分年度建档;森林资源采集模块是在山东省森林资源动态监测系统—县级版软件的基础上开发的独立外业数据采集软件,将外业数据采集和内业数据处理工作分开,提高了县级数据采集工作效率;森林资源管理模块实现全市森林资源数据的建档、入库、发布功能并控制着森林资源数据的安全,是系统的核心模块;森林资源展示模块综合性、多角度地共享森林资源数据,有效地扩大了森林资源监测数据在实践中的使用范围,提高监测数据应用性和服务效果。系统的建立改变了省、县直接交换数据模式,增加市级数据分发和统计汇总功能,既达到省、市、县上下一体,确保了数据上下一致,又充分发挥了市级监测部门的作用。系统的建立开启了烟台市森林资源规范化管理模式。
2 主要技术方法
2.1 林地“一张图”建设技术方法
林地“一张图”的建设,简言之就是建立一张将林地及其利用状况以小班为单位落实到山头和地块的矢量图层,内含林地空间数据和属性数据[9],烟台市林地“一张图”建设技术方法如下。
1)以县级为单位开展外业调查,摸清全市林地资源数据,并将初始调查数据上报省级林业主管部门,省级林业主管部门根据国家林地保有量控制指标,确定首次纳入林保范围的林地落图数据。
2)在GIS软件上新建shp矢量数据,设置行政区划因子、林地立地因子、林地管理因子和林分因子四大类共计40个属性字段。
3)由县级林业部门根据外业调查情况和地方发展规划确定纳入林保范围的林地,在GIS软件中,以省级下发遥感影像图为底图,叠加最新的县、乡、村三级行政区划图层,进行区划落图,并根据外业调查结果填写相应的属性因子。
2.2 修正完善技术方法
2014—2015年,以2012年的林地“一张图”为基础,开展修正完善工作,其技术方法如下。
1)将初次建设的林地“一张图”以村为单位,将村内所有区划的小班合并,同时对属性因子进行扩充,增加林地变更因子,主要包括变化年度、变化原因等。
2)在GIS软件中以处理好的林地“一张图”为基础,叠加最新的遥感影像进行全面判读区划,区划方法和初次建设相同。
3)对内业区划的小班进行外业调查,依据现状修正小班边界,摸清该小班的系列属性信息。
4)林地落界结束后,将新建的林地“一张图”和初次建设的林地“一张图”进行对比分析,对前后不一致的林地小班填写相应的变化原因。
2.3 林地年度变更技术方法
林地年度变更是在林地“一张图”的基础上综合运用3S等高新技术和经营管理档案等资料,盘活并保持林地“一张图”现实性和准确性。就其技术流程而言,林地年度变更就是采用“三个手段”弄清“三个变化”,从而更新林地“一张图”的方法[10],烟台市林地年度变更的技术方法如下。
在山东省森林资源动态监测系统县级版软件中,以上一年度的林地“一张图”为基础,叠加最新的高分辨率遥感影像。
1)参考收集的上一年度的林业经营管理资料,将发生变化的林地进行区划更新。
2)以行政村为单位,借助影像对区域内的林地进行全面判读,找出前期区划的小班和影像不一致的地方进行区划更新。
3)对上两步区划的变化小班进行外业调查,核实小班边界是否准确,同时更新小班属性因子,并对外业调查中发现的上两步未发现的变化小班进行实地区划更新。
通过综合运用上述“三个手段”,实现“三个变化”(林地的进、出变化,即新增林地与减少林地的数量及变化原因;林地范围内森林的进、出变化,即新增森林与减少森林的数量及变化原因;林地范围内其他林地的进、出变化及相关属性因子的变化及原因),逐块上图入库,最终实现林地“一张图”的更新。
3 取得的成效
3.1 建立了适用于地方区划的监测系统
烟台市林地“一张图”建设以后,调查监测工作是以行政县为单位由省级林业部门直接进行部署,下发和汇总数据也是以行政县为单位进行省县直接交换,这样做不符合烟台市实际行政管理区划情况,弱化了市级监测部门的作用,不利于烟台市调查工作的开展和数据的管理工作。烟台市建立的森林资源动态监测系统,采用地方行政管理区划单位,产生的数据亦符合地方使用需要,既利于调查工作质量和效率的提高,又能更好地服务于烟台市林业管理的实际情况,利于精准施策。同时,下发和上报数据时能进行统一的标准转码,利于统一管理。系统充分发挥了市级部门在调查工作中的作用。
3.2 培养锻炼了一批复合型技术人员
烟台市林地“一张图”的建设和更新工作,基本是由各级林业部门组织林调专业技术人员独立完成,很少委托第三方机构实施。由于林地“一张图”建设和更新工作需要运用大量的3S等地理信息技术,参与林地“一张图”建设的林调专业技术人员也经过历次培训与实践,被培养成了既精通林业调查亦能熟练操作GIS软件的复合型技术人才,成为调查监测的技术骨干,为进一步做好森林资源监测管理奠定了坚实的基础。
3.3 质量稳步提高
林地“一张图”的质量是其核心,质量的高低直接影响林地“一张图”的有效应用。随着技术进步、设备更新、影像分辨率提高和调查人员业务能力的逐年增强,在历次更新过程中有意识加强部分属性字段数据的完善,烟台市林地“一张图”的时效性和准确性逐年稳步提高,实用性逐年增强。今后的工作将继续解决部分属性字段数据不准确问题,如林分蓄积不够准确[11],变化原因中人为因素较多[12]等。
4 展望与建议
国家成立自然资源部后,规范统一自然资源分类标准,构建自然资源调查监测体系,是未来的发展趋势,林地“一张图”与第三次国土调查成果(以下简称“三调”)进行融合,构建自然资源“一张图”势在必行。笔者结合烟台市实际情况提出如下建议。
4.1 统一自然资源区划界线
林地“一张图”和“三调”数据的融合,笔者认为主要分为2步,一是分类标准的统一,二是区划界线的融合。目前,在自然资源分类标准尚未统一的情况下,可以先以“三调”为基础进行区划界线的融合,统一林地“一张图”和“三调”的区划界线,做到界线上的统一。烟台市应根据林地“一张图”和“三调”界线融合的4种情况(单个三调图斑和单个林地“一张图”图斑界线基本一致;一个三调图斑包含多个林地“一张图”图斑;一个林地“一张图”图斑包含多个三调图斑;三调图斑、林地“一张图”图斑与影像显示不一致。)制定详细的界线衔接技术方法。待自然资源统一分类标准制定后再进行相应修正。
4.2 整合建立自然资源信息管理系统
烟台市森林资源动态监测系统是一个专业的森林资源调查监测系统,其基础数据是以林地“一张图”数据为核心的各项森林资源调查监测数据。在新时期下,森林资源做为自然资源的重要组成部分,需纳入自然资源调查监测体系中。因此,烟台市森林资源动态监测系统应与现有的规划、国土等信息管理系统整合,建立烟台市自然资源信息管理系统,对全市的土地、矿产、森林、草原、水、湿地、阳光、空气、风等自然资源调查监测数据进行统一管理,综合性应用。
4.3 完善自然资源监测机制和保障体系
组织、经费和人员是开展监测和调查工作的基础,为在新时期做好自然资源监测调查工作,应做到:(1)组建固定的机构,县级自然资源部门整合国土、林业等部门的职能和人员,成立相应的调查监测科室,具体负责调查监测工作;(2)保障经费,将正常的监测调查所需工作经费列入本级政府相应年度的财政预算,做好经费保障工作,通过购买服务,增加调查成果的客观性;(3)培养建设跨专业复合型人才队伍,通过人才引进、内部择优,加强学习培训,培养一只既懂调查监测又会电子信息的专业技术队伍,加强科室相关人员操作使用培训,扩大自然资源调查监测数据的应用。