森林资源二类调查新技术应用、存在主要问题及对策建议.doc

森林资源二类调查新技术应用、存在主要问题及对策建议第35卷第1期2012年1月内蒙古林业调查设计InnerMongoliaForestryInvestigationa11dDesignvo1.O.1January.2-12森林经营文章编号:10066993(2O12)010040-04森林资源二类调查新技术应用,存在主要问题及对策建议李爱民(内蒙古自治区第二林业监测规划院,乌兰浩特137400)摘要:文章对森林资源二类调查的技术发展历程,新技术应用现状进行了回顾,并针对存在主要问题提出对策建议.关键词:森林资源二类调查;新技术应用;存在问题;建议中图分类号:8757.27文献标识码:BApplicationofnewtechnology,existingproblemsandcountermeasuresinSecondInventoryofForestResourcesLIAimin(TheSecondInstituteofForestryMonitoringandPlanningofInnerMongliaAutonomousRegion,Ulanhot137400,China)Abstract:Thearticlereviewedtheprocessoftechnologydevelopmentandapplicationofnewtechnologyofforestmanagementinventory,andproposedcountermeasuresfortheexistingmainiSsues.Keywords:Forestmanagementinventory;Applicationofnewtechnology;Problenls;Suggestions林业是一项重要的公益事业,基础产业和文化载体,具有巨大的生态,经济和社会文化功能,在国民经济和社会可持续发展中具有重要的地位和作用.发展林业已成为贯彻落实科学发展观的重大实践,成为全党,全国工作的战略重点,成为建设生态文明的首要任务,成为全球政治的重大议题,成为应对气候变化的战略选择,成为增加农牧民收入的重要途径,成为拉动国内需求的战略举措.当前,林业改革发展迎来了千载难逢的发展机遇,肩负着重大的历史使命和责任.林业改革发展的新形势,赋予了森林资源监测工作新任务和新要求.森林资源二类调查作为森林资源监测体系的重要组成部分,如何顺应形势,如何优化扩充调查内容,如何创新调查方法和手段,为林业发展做好服务.满足林业发展和生态环境建设全方位,多层次,多样化的信息需求,确是摆在森调工作者面前亟待研究,解决和实践的重大课题现就内蒙古自治区第二林业监测规划院森林资源二类调查的技术发展轨迹,新技术应用,存在问题,发展方向及对策建议谈些粗浅看法,不足之处恳请指正.1技术发展历程6O年来,我们应用森林资源二类调查技术,方法和手段不断更新和发展,可概括为6个阶段:2O世纪50年代学习苏联的森林经理调查方法编制森林施业案;2O世纪6O年代引进森林抽样调查技术;20世纪7O年代全面实施分层抽样技术;20世纪8O年代开始应用和开发电子计算机技术,用微机进行数据统计取代传统手工统计;2O世纪90年代广泛应用航天遥感技术,把卫片,航空像片,地形图紧密结合,直接进行区划调查和编绘林业用图;进入21世纪,全面应用了3S技术.2新技术应用现状收稿Et期:20i1O915作者简介:李爱民(1954-),女,黑龙江省讷河市人,林业高级工程师第1期李爱民:森林资源二类调查新技术应用,存在主要问题及对策建议2.1遥感技术(RS)2O世纪50年代,内蒙古自治区第二林业监测规划院就开始了航空遥感技术的应用.1956年,在阿尔山林区的二类调查中开始使用了森林航测成图的方法,是当时把此技术应用于二类调查较早的森调队伍之一.随着航测工作在林区的普遍进行,内蒙古自治区第二林业监测规划院从2O世纪6O年代起在森林资源调查中普遍运用航空照片这一重要的图像资料.1976年在湾沟和天桥岭林业局使用1975年摄制的航空像片(1:1.4万)进行了二类调查,并根据林分类型,龄组,郁闭度等多项因子编制了航空像片数量化林分蓄积量表,这在当时国内同行业中居领先地位.2O世纪70年代末,内蒙古自治区第二林业监测规划院对航天遥感资料在森林资源调查中的应用进行了初步探索.1979年利用卫片镶嵌,编制了比例尺为1:100万的吉林省,内蒙古自治区的像片平面图.1984年在激流河林业局的二类调查中收集了民兵型陆地卫星(Iandsat)1:5万像片,进行应用试验.1994年在进行巴林,南木2个林业局的二类调查时,应用美国陆地卫星TM影像图在生产中解决林班,小班区划和调绘工作,中国林科院遥感所和内蒙古自治区第二林业监测规划院合作的TM影像在森林资源规划设计调查中的应用研究课题,是我国森林资源二类调查工作中第一次全面系统地应用航天遥感资料,获得林业部科技进步三等奖.1995年以后,内蒙古自治区第二林业监测规划院在进行大量森林资源二类调查工作中,均应用了卫片进行小班划分和地物调绘工作,同时,在遥感数据源的选取上亦发生了很大的变化.2004年以前,基本采用TM数据卫片,空间分辨率30m;2004年以后,在多个旗,县(林业局)的二类调查中,先后使用了ETM数据卫片(空间分辨率】5m),ASTER数据卫片(空间分辨率15m),SPOT5或AIOS数据卫片(空间分辨率2.5m,个别少林区空间分辨率10m);2010年,在鄂尔多斯市9个旗县的二类调查中,使用了无人机航拍数据,空间分辨率0.4m.遥感技术引人,不仅为内蒙古自治区第二林业监测规划院的森林资源调查监测提供了最新技术和手段,而且大大提高了森林资源调查监测效率和质量.2.2地理信息系统(G1S)内蒙古自治区第二林业监测规划院正式应用地理信息系统技术是从2000年开始的,为了实现计算机制图,当时引进了1套由中国地质大学(武汉)信息工程学院研制开发的MAPGIS地理信息系统软件,并购置了相应的硬件设备,学习,探索和试验MAPGIS地理信息系统软件技术的应用方法,到2001年,已经能够完全应用MAPGIS地理信息系统软件绘制地形林相图和森林资源分布图.至此,GIS的应用使内蒙古自治区第二林业监测规划院传统的手工绘图被计算机制图所取代,实现了林业制图计算机化的一大跨越.20052008年间,我们根据业务工作的实际需要,又引进10多套专业版山海易绘(EzMap)地理信息系统软件,主要用于森林资源二类调查,森林资产评估,征占用林地以及其他林业工程项目可研等图件绘制和信息处理,进一步扩大了GIS技术的业务应用范围,在技术人才的培养方面也发挥了重要作用.2005.-2007年,内蒙古自治区第二林业监测规划院和中国林科院合作,先后开发了柴河和白狼两个林业局的森林资源管理信息系统,并已提交用户投入运行,效果良好.从2006年开始,内蒙古自治区第二林业监测规划院参与了内蒙古自治区森林资源管理信息系统建设项目,该项目已经完成,目前已投入试运行.这个系统将为内蒙古自治区数字林业建设构建总体框架,将其计算机技术,网络技术,数据库技术,GIS技术与森林资源管理业务相结合,建立统一的森林资源管理业务应用系统,实现对森林资源一类清查,二类调查,三类调查,林业专项调查,森林资源动态更新,林业基本情况管理,生态公益林管理,资源林政管理以及森林资源数据共享等方面信息化,为旗县林业建设,保护,管理提供手段,为各级森林防火,森林病虫害防治,营造林工程等其它业务管理部门提供实时,准确,可靠的森林资源信息,达到森林资源信息共享,并为森林防火综合管理系统,森林公安管理系统,森林病虫害防治系统,湿地保护管理系统,荒漠(沙)化土地监测管理系统,林产工业管理系统,林业工程管理系统,办公自动化系统,视频会议系统等专业系统提供统一的基础数据平台与系统集成平台.2.3全球定位系统(GPS)从1999年开始,内蒙古自治区第二林业监测规划院在森林资源二类调查中全面应用GPS技术,一方面,对卫片上影像信息显示不清的地块进行现地定位,确定小班界线;另一方面,是利用已输入GPS的点坐标,借助它的导航功能,准确测定距离和方位内蒙古林业调查设计等,极大地方便了目标点的寻找,减轻了外业工作人员的劳动强度.2.4PDA技术2008年,内蒙古自治区第二林业监测规划院与西安科技大学合作研发了PDA森林资源二类调查软件,首次应用于锡盟6个旗县(市,区)森林资源二类调查.这一技术,将RS,GIS,GPS和现代通信技术高度集成,能显示各种空间分辨率的遥感影像图(DOM)和地形图数据(DEM)等矢量专题图层,能进行空间图形和属性信息的交互查询;可接收GPS卫星信号,进行动态导航定位;具有现地区划与小班调绘,野外数据采集,小班面积自动求算,小班样地布设自动获取坐标,样地调查中计数,小班因子调查中地图与属性因子互动,综合计算与统计,统计报表与成图,数据整理与检错,链动,防做假等多项功能.在2010年鄂尔多斯市的二类调查中,为克服PDA屏幕小,存储空间小,处理能力有限,外业图斑区划不便等弱点,进一步完善了PDA森林资源二类调查软件,使其在PDA和笔记本电脑上完全兼容,使PDA和笔记本电脑在外业调绘中形成优势互补.实践证明,PDA与3S技术,计算机技术等结合,可以实现内业区划,外业调查,成果产出全过程的微机化作业方式,特别是掌上电脑地形图,林相图,遥感影像图的加载,以及与GPS的实时连接,简化了工作流程,降低了工作强度,提高了调查精度和效率,保证了数据的现实性和地理位置的准确性,实现了森林资源规划设计调查的无纸化,内外业微机一体化的工作方式.3存在主要问题3.1调查内容不能适应新形势需要目前,我国林业正在从以木材生产为主,向以生态建设为主转变.但是,森林资源二类调查的内容还是侧重于森林资源的面积和蓄积,对区域生态状况监测可以说还是空白,没有反映森林生态效益方面的调查内容和评价指标.无法满足新形势下以生态建设为主体的林业建设的需要.3.2动态监测的时效性差二类调查结果每1Oa更新一次,时间跨度长,时效性差,年度数据更新困难.加之,平常开展的一些生产经营管理活动,包括造林实绩核查,造林保存率检查,林地征占情况调查,采伐限额执行情况检查等,大都未能纳入信息系统进行管理.从而不能为基础数据的及时更新提供依据.3.3监测技术进步相对缓慢虽然遥感技术的应用有了一定的发展,但主要只能为小班区划提供辅助信息;GPS技术也只是初步应用,还没有引向深入;内业数据处理手段随着计算机技术的发展有了相当程度的发展,但GIS技术,网络技术等还没有给二类调查带来实质性的革新,尤其是信息管理系统的发展还跟不上林业发展的要求.可以说,目前森林资源二类调查中3S技术的应用仍处在初步阶段,还存在一些亟待研究解决的问题,如实地位置与像片的配准难,对线性物和小地物现地定位难,优势树种,树木组成,树高,下木郁闭度,株数等监测因子准确判读难,影像色调变动与辐射光的差异造成准确区划难,受地形因子影响造成CPS精确定位难等等.而现实对森林资源和生态状况综合监测技术和方法的研究,引进,试验及推广工作薄弱,缺乏整体规划,技术力量不足,森林资源信息分析处理和技术保障能力不强.另外,森林资源管理信息系统能将资源信息落实到小班,而现实的二类调查在技术和调查内容上不能完全支撑,各地森林资源档案管理和年度更新明显滞后.3.4基础建设仍然薄弱最近几年,内蒙古自治区第二林业监测规划院每年承担近1个盟市的二类调查任务,调查力量明显不足.加之,今后逐步实施森林资源及生态状况综合监测,要求调查人员具备更高的技术能力和综合素质,需要复合型,全功能型的调查人才,而一线调查人员年龄老化,知识和业务素质不适应调查要求.林业数表陈旧,精度不高;林业专业调查弱化,森林经营方案的指导性,可实施性及执行力度差;调查工具亟待更新等.4发展方向和对策建议4.1发展方向一是森林资源二类调查必走森林资源和生态状况综合调查,监测之路.二是森林资源二类调查必走3S技术集成之路.从RS中获取信息.由GPS进行定位,定向导航,由GIS进行分析处理,并提供各种图件,最终提出决策实施方案来进行森林动态监测;同时GPS与GIS集成能实现各种尺度森林资源的实时管理.以地形图为基本资料,多时相遥感图像为理想更新资料,采用RS和GIS集成技术手段,综合多种数据,实现准确的动态监测,多数据查询和空间分析.为实现持续动态监测提供现代化手段.高分辨率卫星遥感图像的出现能部分满足森林资源调查中某些监测因子对判渎影像的要求.高分辨率星影像代替航片做GIS第1期李爱民:森林资源二类调查新技术应用,存在主要问题及对策建议数据库的更新,这种数据重复周期短,流动快.随着遥感图像处理系统和GIS技术的日益完善,遥感数据可直接进人地理信息系统,GIS数据库可自动更新和自动成图,实现了全数字作业的RS与GIS一体化,准确高效地进行森林资源监测将成为可能.4.2对策建议4.2.1完善技术标准,丰富和改进调查内容,逐步实现森林资源和生态状况综合监测在满足国家对森林资源调查要求的基础上,要完善有关森林资源规划设计调查的地方技术标准,要从盟市,旗县林业工程建设,林政资源管理,森林生产经营和林地保护管理出发,加大投入力度,逐步扩展调查内涵,特别是逐步增加生态状况监测的内容,强化林业专业调查和森林经营方案编制,优化调查方法,充分利用以3S技术为核心,以实验分析,专项调查和模型分析为补充的监测技术,推进精准测量,固定小班界限,加强对具体地块森林资源和生态状况的综合监测,尽快将森林三大功能,三大效益评价落实到山头地块,为森林经营,资产评估和资源流转提供依据.4.2.2强化档案管理,大力推进森林资源年度数据更新森林资源二类调查一般每10a开展一次,期间的年度资源数据只能通过更新的方法得到.有条件的地方应该结合平常开展的一些生产经营管理活动开展森林资源年度变化调查,每年将基础数据进行更新;条件有限时,也要采用模型技术等手段对小班基础数据,统计表和图面材料进行一次系统更新.同时,要探索开展森林植被多阶遥感动态监测,加强森林资源更新和预测方法研究,探索建立森林资源年度更新和预测预警机制,增强森林资源监测成果的时效性和森林经营管理决策的预见性.4.2.3积极推广和应用高新技术,不断提升调查监测水平20世纪8O年代计算机技术的推广应用,大大减轻了二类调查内业数据处理的压力,缩短了调查成果的产出时间;2O世纪90年代遥感技术的应用,在一定程度上减少了野外作业工作量,提高了工作效率;进入21世纪,应加强以3S技术为主体的新技术的综合应用,真正为林业生产经营管理起到技术支持和辅助决策作用.4.2.4搞好基础建设,促进监测工作持续健康发展积极做好主要树种立木材积表,材种出材量表,生长率表等林业基础数表的编制与修订,生物量调查建模和森林生态功能评价参数测定,加快构建实物度量,效益计量和经营评价的林业数表体系以及涉及监测指标,方法,分析,评价等方面的技术标准体系.加大投人,引进现代调查设备和仪器装备,改进数据采集和实验测定手段,提升森林资源和生态状况监测能力.加强队伍建设,加大技能培训,积极推进产学研联合,造就高素质的调查监测队伍.夸l幺坐夸k穹rjr夸;窖j夸jkjk夸jkr夸ej;9ltjrkjkle9k坐夸螺坐:k坐夸kr壬t?9j-毒毒e夸