森林资源调查监测和评测

刘学斐

（黎川县林业局，江西 黎川 344600）

森林资源包括林地资源和林木资源，是林业发展的物质基础，是国家重要的自然资源，在维护国家生态安全中发挥着基础作用，在促进经济社会发展中具有战略地位。为了将“绿水青山”的自然价值和生态价值转化为“金山银山”，必须开展森林资源调查监测，摸清森林资源“家底”。同时，为林业和生态建设方针政策制定、重大工程科学决策、森林保护与利用规划等提供了基础依据，对于促进林业可持续发展和建设良好生态环境具有重要意义。自20世纪50年代初在东北林区开展森林资源调查以来，随着森林经营管理的逐步开展与深入、经验的积累和理论认识的不断深入与提高，并且得益于科学技术的快速发展，我国森林资源调查无论是调查目的与内容、技术方法和手段、成果产出与用途等各个方面都发生了很大的变化。本文对70多年来中国森林资源调查的内容、技术方法和手段的发展过程进行综述，并对今后的发展趋势进行展望，为构建新的森林资源调查监测体系提供参考。

1 森林资源的调查

森林作为地球的肺，是人类生存的有力保障。森林资源调查是保持森林可持续发展的有力措施，从而保证森林资源能够充分用于国家建设，提高其潜在的社会经济价值。森林资源调查大多采取随机抽样的方法对现有树种进行调查，在分析土壤、森林健康、采伐措施的过程中，具体问题具体分析，寻找解决方法。而随着现代科技的发展，传统的调查方法逐渐被现代科技所取代。目前卫星遥感、地面激光、无人驾驶飞机和电子经纬仪在林业调查中得到了广泛的应用，但在传统的森林调查过程中，工作人员主要是通过手工进行，使用罗盘仪、角规、卷尺、测高仪、围尺等仪器做样地调查，在森林小班中抽样调查，形成抽样调查报告进行分析，判断当地森林资源的具体情况。

2 开展森林调查规划设计工作的价值

随着近些年我国社会经济不断发展，人们的思维方式和思想观念也随之产生了巨大转变，环境保护工作引起了社会激烈的讨论，而强化当前森林调查规划设计等工作是大势所趋。在环境建设过程中保护森林资源尤为关键，而想要顺利开展森林调查规划设计工作就必须要认识到土地具有的作用与价值。首先，土地是一个国家最为重要的社会资源，它是植物与动物得以生存的根基，同时也给人类生活提供必要的场所及空间，推动相关保护工作进行，有助于生态环境长久稳定的发展。其次，虽然我国拥有着丰富的森林资源，但倘若无法对其进行科学规划、设计和价值变现，便很难达到可持续发展的目标。为此，有关部门要科学规划及设计森林资源的发展，借助有关技术勘探森林资源具体情况，同时分析与总结勘探后得到的信息数据，最终依据我国实际情况构建一套科学有效的森林调查规划与设计方案。目前，全球森林资源FRA 2020评估内容包括7方面要素：森林面积、特征及变化；蓄积量、生物量和碳储量；森林经营；森林权属；自然灾害；政策及法律法规；就业、教育和NWFP(非木材林产品)。共包括22个一级指标和60多个二级指标。

3 森林资源调查现存问题

就理论效果和实际操作而言，现行的一类调查方法以掌握宏观森林资源现状与动态为目的，主要调查对象是郁闭度0.2以上的乔木林样地，是目前国际上公认的最行之有效的森林资源监测方法，然而，由于当前科学技术对测量精度的限制，绝大多数调查单位（数据）都会受到影响。目前国内普遍以现地实测和观测点目测方法为主，大部分样地均采用原始野外调查方法，外业工作费时、费力，一些调查样地，往往需步行五六个小时，甚至数天才能到达，加上作业时间大多集中于高温、多雨的季节，无疑又增加了调查的困难度；而且有些样地分布在高山地区，在调查过程中也伴有很大的危险性，例如，2021年11月22日，在云南哀牢山玉溪市新平县水塘镇，4名野外调查人员在样地调查过程中遇难。野外工作效率低下，也与调查手段和方法落后、新兴技术和仪器应用较少有关。二类调查方法将蓄积量调查作为小班调查的主要内容，跟一类调查类似，存在费时费力、效率低的问题，而且将抽样控制和小班林木蓄积调查相结合的二类调查方法偏差相对比较大，只有当小班调查的总蓄积量落到抽样控制的范围内才算有效，否则就要逐一修正各小班蓄积量。随着我国社会经济的高速发展，无论是国家层面，还是地方层面，传统的人工外业调查加内业数据处理计算的方法，在数据精度和出数效率上已经难以满足实际需求。我们要做到森林资源动态监测数据出数快、精度高，满足实时监测要求，就要科学利用一些现代科学技术，如计算机辅助技术、卫星遥感技术和无人机调查技术。

4 调查监测和评测技术的发展建议

4.1 信息采集的分析和应用

森林资源信息可以用来对分析和处理调查监测和评测系统展开研究，比如了解森林中的动物数量和在保护环境方面的措施，还有监测系统的运用成效、森林资源的保护情况和林木的利用情况。我国森林信息不只是用来进行分析处理，还要对信息采集结果再进行深入的大数据分析。我国调查检测和评测技术虽然取得了一定的成效，但是在实际运用和调查等方面和其他发达国家相比有一定的差距，大部分的调查方式和测评标准是由相关部门统一制定，灵活性相对较差，在实际应用的过程中效果较差，在制定有关的标准和运用方面缺乏多样化和个性化，分析图标内容比较笼统。信息采集的分析和应用可将数据库数据架构划分为三层，结合国土“三调”建立数据一张图。

4.2 估测法的运用

在森林资源调查的早期阶段应对调查地区种植的树木类型进行抽样调查，包括林冠平均直径和树木平均高度的数据。为了有效地完成这项工作，可以采用航拍和航拍定量清查相结合的方法。但为了保证测量的准确性，必须采用特定数量的采样点进行检验，只有森林测量的准确率达到90%以上才能应用。此外，卫星照片也可用于估算测量，但只有当空间分辨率达到1 m时，卫星照片才可用于测量。卫星图片在估算工作中的应用要参照被调查地区森林的实际情况，再通过卫星遥感技术进行测量建立解译标志，对森林资源的数据和信息进行详细登记，并根据影响森林的具体问题进行解析，然后由工作人员反复核实，根据森林资源相关信息进行实证考察。

4.3 TM卫片技术的应用

TM卫片技术最早由苏联引进，而在我国的研究起步时间相对较晚，然而在经过各个部门专业技术人员不懈努力之后，仍旧取得了较为理想的效果。此项技术充分利用计算机设备以及卫星系统，能够把森林区域现场调查影响直接呈现于计算机的高清显示屏中，从而为工作人员的观察和分析提供了极大的便利。将该技术和定位技术相结合，能够在功能方面实现完美互补，而且还不会显著增加规划调查过程中总成本支出，通过卫星进行信息传输也更为稳定以及高效。借助TM卫片技术可以对显示区段内的土壤、水汽以及植物等进行区分，并可显示出具体颜色。但在应用该技术过程之中仍有大量可供改进的内容，如时间误差和结果误差等。在应用此项技术时，调查结果的准确性是否可以得到显著提升，与技术人员前期规划工作存在着十分紧密的联系，同时一旦出现冲突问题还需要及时进行处理，保证在社会规划阶段TM卫片技术可以实现被高效利用，才有可能充分发挥其所具有的价值。

4.4 运用科学技术和先进设备做好森林经营规划设计

航空遥感、卫星定位以及计算机技术的合理选择和使用，以及绘图技术的长足发展，极大地促进了森林经营规划设计工作的进步。过去利用方格纸，逐点绘制具体的平面图，这一绘图方法较为传统，存在明显的落后性，效率无法保证的同时，较易产生相应的误差问题。随着计算机技术的全面普及应用，其在林业领域也发挥着关键影响和作用，林业科技从业人员可借助电脑等设备，用ArcGIS等软件完成平面图的快速精准设计，优势特点相对显著，制图速度得到保证的同时，精度方面同样可以得到保证。如此，制图误差得到明显降低，且清晰度、效果与艺术性等方面同样有了极大的提升。

4.5 无人机遥感技术在森林资源调查中的应用

无人机遥感技术主要是利用无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通信技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，可以实现智能化、专用化、自动化快速获取国土资源、自然环境、地震灾区等空间遥感信息，且完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术，具有机动、快速、经济等优势，现已逐渐成为未来的主要航空遥感技术之一。在森林资源调查中主要应用的就是无人机遥感技术，利用其成像速度快、高时效性、高空间分辨率和高精度且不受外界环境影响等优点，能够做到对森林资源进行立体化覆盖监测。相比其他调查方法，无人机在实时成图、及时发现变化图斑、减少人工外业工作量方面具有显著的优势，可以大大提升森林资源调查监测的工作效率，尤其适合应用在基层森林调查工作中，是基层调查技术的优先发展方向。

5 结束语

由于我国的森林调查工作起步较晚，相对落后，大多数地区在森林资源信息的调查方面形式单一，只对木材的种类、树木的生长时间和树木直径的大小这些内容进行收集和分析，这种方式是不利于林业的发展需求的。我国森林资源调查监测和评测技术的发展与进步要吸取国外先进技术和经验，再考虑我国林业的实际情况，适当地调整，进行全方位的调查。目前我国的调查监测和评测模式是由相关部门自主拟定的，实用性不高，未来为了提高我国森林资源调查工作发展水平，要积极采用多样化的调查方式，结合先进技术，优化我国的监测和评测技术。