江苏省森林资源专项调查的探讨

丁 婷 陈 超

(江苏省基础地理信息中心, 江苏 南京 210013)

0 引言

森林资源包括森林、林木、林地以及依托森林、林木、林地生存的野生动物、植物和微生物。森林资源调查是以森林为研究内容包括林分的数量(蓄积、生物量、碳储量)、质量(材种出材量)、生长量以及林分生长和收获预估等内容。

森林资源调查工作由来已久,最开始的主要手段是以多年林业工作经验为主导的目测法调查,该方法为当时的管理部门提供了决策依据,但是该方法受主观意识影响较大。到了19世纪,以每木调查法为主的调查方法成为主流。到了20世纪20年代,芬兰、瑞典等林业发达国家,率先进行了国家尺度上的森林资源调查,标志着森林资源调查体系的初步形成。

我国系统性的森林资源调查起步于20世纪50年代,由原林垦部组织开展森林资源清查工作,但是这次清查工作的覆盖面不全、精度不高。经过几十年的发展,直到20世纪80年代,我国建立了森林调查的三级体系,森林资源调查体系才基本定型。21世纪以来,我国积极号召将先进技术，尤其是将3S技术引入森林资源调查中。到2003年底,我国完成了第六次全国森林资源连续清查工作,随后又开展了第七次、第八次、第九次森林资源清查工作,为生态文明和林业现代化建设提供了数据支撑,满足国家决策管理和公众关注需求。

一直以来,森林资源作为重要的自然资源,是林业与国土部门重要的统计要素,但由于林业部门与国土部门采用了不同的分类与采集标准,导致二者统计得到的林地数据并不一致。机构改革后,由自然资源部围绕土地、矿产、森林、草原、水、湿地、海域海岛7类资源,系统重构自然资源调查监测工作。

2020年1月,自然资源部发布了《自然资源调查监测体系构建总体方案》(自然资发〔2020〕15号),明确以第三次全国国土调查为基础,集成现有的森林、湿地、水资源等成果,形成自然资源管理的“一张底图”。如何以三调数据为基础,协调不同部门的分类标准,满足森林资源专项调查监测的标准统一性需求,成了需要解决的首要问题。目前各地已经有了一定探索和成果[1-6],本文就这些问题开展进一步探讨,为江苏省的森林资源调查工作提供一些思路。

1 林地分类标准对比分析

长久以来,林业部门按照《林地分类》(LY/T1812—2009),将林地分为有林地、灌木林地、疏林地、未成林造林地等8类,国土三调按照《第三次全国国土调查工作分类》(TD/T 1055—2019),将林地分为乔木林地、竹林、灌木林地和其他林地。林业上的林地分类与国土调查工作分类中的林地类,以及两者间的对照关系见表1;国土调查工作分类中与林地相关、被归为其他类的地类,及其与林业部门地类的对照关系见表2。

表1 林地分类体系对照表

表2 国土调查林地相关地类及与林业分类对照表

1.1 林业与三调标准主要差异

通过对表格对比分析,可得出两者分类标准的差别主要在于：

(1)三调强调“地类用途”,商服用地、科教文卫用地、特殊用地、公路用地等地类图斑,均已包含内部的林木,这些林木不单独表示。而林业上按照“所见即所得”的原则划分林地小班,即只要林地达到片状林或带状林上图标准,即表示出来。

(2)林地分类系统与国土调查工作分类相比,多了宜林地这个分类。宜林地指规划为林地的荒山、荒(海)滩、荒沟、荒地,国土调查工作分类中,宜林地被分类为盐碱地、沙地、裸土地等相应地类。

(3)林业部门中的辅助生产林地,在国土调查工作分类中被归类为建设用地相关地类。

(4)在国土调查工作分类中,疏林地、未成林地、苗圃地、无立木林地统一为其他林地,未细分为不同地类。

(5)国土调查工作分类中的部分种植园地、湿地等地类符合林业上的林地标准。

(6)灌木林的定义不同,林业部门定义的灌木林覆盖度≥30%,国土部门定义的灌木林覆盖度≥40%。

(7)林业部门地类划分的最小面积为667 m2,国土调查林地类图斑最小上图面积是400 m2。

可见,林业与国土调查在林地分类上最大的差异是标准的不一致。因此,在自然资源调查专项监测工作中首要任务是统一林业地类划分标准。

1.2 林业与三调标准统一

在整合、统一国土调查工作分类与林业分类标准时,各省份做法并不一致。宁夏回族自治区[7]在空间规划改革试点工作中,制定了《宁夏回族自治区空间规划用地分类标准》,林地是一级类,二级类包括林地、灌木林地、其他林地、宜林地这4类。山东省[8-9]在开展森林资源管理“一张图”更新工作中,明确以国土三调为基础开展全面融合,试点过程中发现了宜林地是林业行业中的一个一级地类,建议在建立自然资源统一调查分类标准时取消该地类。海南省[10]在进行第二次森林资源调查时,为了能够与国土三调衔接与融合,采用国土调查数据为基础,细分林地小班,同时明确了林地小班最小面积与灌木林地选取标准。

江苏省目前已颁布自然资源调查分类试行标准(表3),该标准从覆盖和资源两个角度分别开展制定。从空间覆盖角度来说,分类标准与国土调查工作分类体系、定义基本保持一致,保证了国土三调作为基础数据的一致性与延续性;从森林资源角度来说,定义、内涵与林业部门标准更一致,分类更为详细,便于林业部门的专业管理。

表3 林地相关分类标准

2 森林资源专项调查初探

2.1 传统林业调查

森林资源调查分为森林资源连续清查(一类调查)、森林资源规划设计调查(二类调查)和作业设计调查(三类调查)。

森林资源连续清查以设置固定样地进行定期复查,2020年全国森林资源调查继承了国家森林资源连续清查的抽样框架,将全部样地等分为5组,每年完成一组,采取联合估计的方法,实现每年滚动出数。森林资源规划设计调查是以森林经营单位或县级行政区域为调查单位、以实地调查为主、以小班为单位而进行的森林资源调查。作业设计调查是林业基层单位为满足各类需要而进行的调查,可采用全林实测或标准地调查方法。

2.2 路线探索

在省级层面进行森林资源调查时,应该按照二类调查的技术要求,逐小班调查,同时需要注意国土三调数据与林业数据的融合处理,打造自然资源“一张底图”。

总体路线为：首先以三调地类图斑和二类调查小班数据为基础,融合形成基础工作底图,原三调地类图斑可分割,但不合并不修边,保留三调地类图斑与林地小班的必要属性字段,得到图形与属性的融合数据;以遥感影像为底图,形成自然资源“一张图”的年度更新现状数据,以内外业结合的方式获取小班调查因子,最终汇总形成各类成果。实验区域面积131.9 km2,工作底图见图1。

图1 实验区域工作底图

其中,注意事项与关键技术如下：

(1)对于地类(即土地利用类型)的认定。地类依据三调结果或年度变更结果确定,原林业中的地类,暂时参考《森林资源连续清查技术规程2020》,称作“森林覆被类型”(可依据后续出台的规定名称修改)。

(2)林业数据与三调图斑的融合处理。图斑界线以国土三调数据为标准,允许在国土三调图斑内部进行细分,不允许细分后的图斑跨越原国土三调图斑界线,得到“一张底图”的本底数据。

(3)小班划分与基本属性确定。数据融合处理后,根据符合现势性要求的遥感影像,通过变化检测、人工判读等方式,获取林业小班的森林覆被类型及基本属性。但是需要注意的是,不得修改地类属性,只得将产生变化的林业小班做出标记,作为土地变更调查的参考。

(4)小班调查因子的获取。保留原二类调查中的小班调查因子,根据融合后图斑,重新计算得出。

(5)新增林地小班属性获取。新增林地小班做专属标记,留待后期通过实地测量、激光雷达等技术获得树高、胸径、蓄积量、株数等测树因子,实现快速出数。

2.3 对现有问题的解决方案

各相关部门应尽快厘清具体责任分工,各司其职,统一思路,避免重复工作。此外,对现有工作中的问题,本文提出如下解决方案：

(1)各类调查工作应统一至同一标准下,同时开展数据融合工作,尽快形成“一张底图”。

(2)为了实现年度出数与三维管理,可开展LiDRA等技术在林业调查中的应用研究。

其中,关键技术在于结合国土三调基础数据、森林资源管理一张图、多光谱遥感影像等多源数据,通过激光点云数据融合分类处理、综合变量批量提取、多元逐步回归建模、空间分析等技术手段,反演得出各类小班调查因子,实现快速出数。

3 结束语

从国家层面虽然已经出台了总体方案,但是实施方案、技术规定、分类标准等正在研究制定中,暂未出台,本文从总体技术路线角度进行了探讨,通过实验,实现了林业数据与三调图斑的融合处理与属性更新,但是处理过程中并未考虑如何与国土变更调查进行衔接,后续应从数据关联、工作机制等方面统筹考虑,实现“一查多用”。

各省份可依据地方实际情况,进行技术、路线上的探索与革新,为其他地区提供可复制、可操作的样例。