基于“3S”技術(shù)的林地變更調(diào)查方法探析

羅春

摘要：指出了隨著全球經(jīng)濟水平的不斷提升，對自然環(huán)境的破壞性也越來越大，因此，林地的保護和變更工作就更為重要。采用以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ)的林地變更調(diào)查方法，一方面可以保證林地年度變更工作的圖、數(shù)、地三項統(tǒng)一，另一方面也有利于進一步提高關(guān)于森林資源的相關(guān)數(shù)據(jù)的可用程度和精度。從林地變更工作入手，對以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ)的林地變更調(diào)查方法的研究方法和調(diào)查方法進行了分析，并對其中存在的問題和解決方案進行了探討。

關(guān)鍵詞：“3S”技術(shù)；林地變更；調(diào)查方法

中圖分類號：S712

文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）21-0088-02

1 引言

林地作為森林生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，不僅是我國非常重要的自然資源，更是十分關(guān)鍵的戰(zhàn)略資源。自然環(huán)境和人為影響的雙重因素，導(dǎo)致了林地的變化和變更，自然環(huán)境方面主要是土壤、氣候等類型的直接控制，人為方面則主要是交通狀況、人口分布等對林地的利用方式的控制。

“3S”技術(shù)，即RS、GIS和GPS的合稱，這3個簡稱分別代表了遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)。這3種高新技術(shù)都是隨著計算機、通信和電子等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而創(chuàng)造出來的，可以廣泛應(yīng)用于林業(yè)管理工作中。“3S”技術(shù)不僅可以對森林資源的現(xiàn)狀精確掌握，還可以對林地的動態(tài)變化和相關(guān)信息進行隨時地檢測，有利于對林地的保護和利用規(guī)劃。

2 做好區(qū)域概況和數(shù)據(jù)來源的掌握工作

在進行林地變更調(diào)查之前，要對調(diào)查區(qū)域的整體情況有所掌握，尤其是區(qū)域的位置、面積、地域類型、氣候以及臨近城市的狀況等方面，一定要有所了解，當(dāng)然，也需要對當(dāng)?shù)氐闹饕参锖土值仡愋瓦M行實地調(diào)查。

關(guān)于數(shù)據(jù)來源，應(yīng)當(dāng)以某年的林地“一張圖”的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，然后將之后2年的遙感影像當(dāng)作判讀區(qū)劃數(shù)據(jù)，調(diào)查數(shù)據(jù)則是之后3年的林業(yè)經(jīng)營管理數(shù)據(jù)。在掌握這些數(shù)據(jù)之后，可以進一步調(diào)查分析林業(yè)保護利用情況、林業(yè)范圍以及林地管理屬性等方面的變化情況。

3 以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ)的林地變更研究方法及技術(shù)路線

林業(yè)局應(yīng)當(dāng)提前收集掌握一定年限內(nèi)的林地變更調(diào)查資料，并通過遙感影像的方式對判讀區(qū)劃變化圖斑，同時采取實地調(diào)查的方式，對數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)出結(jié)果進行更新，包括面積測算、林地管理因子變更情況、變化年度和原因以及林地界限落實等內(nèi)容。

整個研究方法主要包括資料收集、實地核實、得出成果3個方面：其中，資料收集主要是對遙感數(shù)據(jù)進行購買和處理，同時以遙感影像解譯標(biāo)志為基礎(chǔ)，判讀區(qū)劃林地變化圖斑；實地核實則是采取GPS導(dǎo)航技術(shù)，對面積、管理因子以及林分因子等方面加以調(diào)查核實，同時對照片和數(shù)據(jù)做好采集；最后得出統(tǒng)計報表、“一張圖”更新，以及林地變更成果報告等。

4 基于“3S”技術(shù)的林地變更的調(diào)查方法探究

4.1 對資料進行收集和處理

收集和處理的資料主要包括3大部分：第一部分是基礎(chǔ)資料，也就是林地變更之前的數(shù)據(jù)庫以及遙感影像和遙感影像圖；第二部分是林地變更期間的相關(guān)經(jīng)營管理資料，包括使用林地可行性報告及相關(guān)資料，林業(yè)經(jīng)營項目相關(guān)資料，容易導(dǎo)致林地范圍變化的其他資料；第三部分是資料的處理，也就是按照技術(shù)條件的不同，以及林業(yè)經(jīng)營管理資料管理方式的不同，對林業(yè)經(jīng)營管理資料采用不同的方式進行上圖和矢量化處理。

4.2 判讀區(qū)劃遙感圖斑

第一步是處理遙感影像，包括正射校正、增強影像、融合波段以及裁切分幅等環(huán)節(jié)，同時，按照非林地、有林地、無立木林地、灌木林地以及其他林地5種類型，通過把本期遙感影像特征和林地數(shù)據(jù)庫作對比對照的方式，來對判讀標(biāo)志完成建立。

第二步是通過了解林業(yè)經(jīng)營管理資料和土地利用總體規(guī)劃的內(nèi)容，依照遙感影像的翻譯標(biāo)志，疊加前期林地數(shù)據(jù)庫、前期遙感影像和本期遙感影像，對比分析判讀區(qū)劃出的變化圖斑，這些變化圖斑包括林地范圍、造林地圖、地類變化以及建設(shè)項目使用林地等各個方面的變化圖斑。

4.3 制作調(diào)查底圖

調(diào)查底圖的制作主要是依靠ArcGIS10.0軟件，通過這個軟件，一方面疊加遙感判讀區(qū)劃的圖斑數(shù)據(jù)和前期數(shù)據(jù)，另一方面將標(biāo)注圖斑和圖例插入其中，最終制作出A3圖幅的、比例為1∶25000的外業(yè)調(diào)查底圖。

需要強調(diào)的是，在制作調(diào)查底圖時，應(yīng)當(dāng)將調(diào)查卡片附帶其中，也就是《圖斑調(diào)查屬性記錄表》，來有助于現(xiàn)地核實調(diào)查的進行。這個記錄表的內(nèi)容主要包括基礎(chǔ)因子、管理因子和林地因子3個方面。

4.4 進行核實調(diào)查

核實調(diào)查之前，應(yīng)當(dāng)成立專門的調(diào)查小組，并對小組內(nèi)調(diào)查人員進行分工，同時對交通路線做好選擇，最重要的是，要準(zhǔn)備好所有核實調(diào)查必備的工具，包括GPS導(dǎo)航、交通工具、調(diào)查底片、聯(lián)系向?qū)А⒄{(diào)查卡片以及一臺裝有繪圖軟件的便攜式電腦。

核實調(diào)查的內(nèi)容，分內(nèi)業(yè)和外業(yè)兩個方面，外業(yè)主要是對面積、地類以及變化圖斑等屬性因子進行核實，同時對數(shù)據(jù)做出采集；內(nèi)業(yè)則主要是對外業(yè)無法核實的變化圖斑和屬性因子進行內(nèi)業(yè)核實。

4.5 對數(shù)據(jù)進行更新

數(shù)據(jù)更新分為以下4個環(huán)節(jié)。

（1）完成本期數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)構(gòu)建。本期數(shù)據(jù)庫主要是用來幫助統(tǒng)計分析林地變化的，其構(gòu)建要求是以前期數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，嚴格按照林地數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)要求，增加前期森林類別、保護等級、林種、變化年度以及變化原因等字段。

（2）更新數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的更新要使用ArcGIS10.0軟件，主要更新的內(nèi)容包括已經(jīng)核實的地類、變化圖斑界線以及管理屬性因子等。

（3）對林地變更數(shù)據(jù)進行提取。林地變更數(shù)據(jù)的條件是變化原因不為零值。

（4）檢查數(shù)據(jù)。通過把本期數(shù)據(jù)、前期數(shù)據(jù)、變更數(shù)據(jù)和行政界線導(dǎo)入林地變更監(jiān)察系統(tǒng)軟件，來檢查變化原因、屬性和圖形等內(nèi)容。

4.6 統(tǒng)計數(shù)據(jù)并編制成果報告

統(tǒng)計報表和數(shù)據(jù)，主要是通過林地變更檢查系統(tǒng)生成包括商品林地面積變更統(tǒng)計表、各類林地面積變更統(tǒng)計表、林地保護等級變化原因分析表、林地變化原因分析統(tǒng)計表以及公益林地面積變更統(tǒng)計表等內(nèi)容。需要特別強調(diào)的是，林地變化原因分析表的變化原因應(yīng)當(dāng)包括8個一級變化原因，包括造林更新、占用征收、自然因素、災(zāi)害因素、調(diào)查因素、森林采伐、毀林開墾以及規(guī)劃調(diào)整。

關(guān)于成果報告的編制，重點應(yīng)當(dāng)是以變更前的林地圖斑數(shù)量、質(zhì)量、保護利用狀況、面積以及分布情況為參照物，分析變更后的林地資源現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)和數(shù)量，以及變化的原因。最終對林地保護和利用措施及成效進行分析，并針對林地變化原因提出有效的政策和措施。

5 調(diào)查實踐中存在的問題及相關(guān)對策

調(diào)查實踐中難免存在部分問題，筆者主要針對以下3個方面的問題提出相應(yīng)的措施。

（1）在調(diào)查中，往往變更調(diào)查所要求的時間不同于遙感數(shù)據(jù)獲取時間，解決方法是林地的使用、采伐、造林等事項以實際發(fā)生時間為準(zhǔn)，但是要做好資料收集和調(diào)查訪問工作。

（2）存在部分調(diào)查區(qū)域，缺乏具有中高分辨率的遙感數(shù)據(jù)。解決方法是基于林地的“一張圖”，使用Google地圖、變更調(diào)查摸底圖（基于使用林地、森林災(zāi)害、植樹造林等林業(yè)經(jīng)營資料而制作的）以及其他遙感數(shù)據(jù)源影像來進一步提高判讀的準(zhǔn)確率。如果實在無法對林地變化情況加以確定的，可以使用實地調(diào)查加經(jīng)營資料的方式進行確定。

（3）調(diào)整種植結(jié)構(gòu)時，林業(yè)部門按現(xiàn)狀調(diào)查確認的地類不包括耕地上種植的經(jīng)濟林管理權(quán)限，筆者建議，可以通過非林業(yè)部門和林業(yè)部門分別記載的方式，記于林業(yè)管理類型字段之上。

6 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，全球林地面積逐年減少，保護林地成為當(dāng)前最為重要的工作之一。做好林地變更調(diào)查工作，是保護林地的保障和關(guān)鍵，將“3S”技術(shù)引入林地變更調(diào)查工作，可以充分運用GPS的精確定位能力、GIS的高效信息處理能力和RS的地物識別能力，不僅有助于提升數(shù)據(jù)庫更新工作的效率，更有利于利用歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，加強當(dāng)前的林地管理工作。林地變更調(diào)查的基礎(chǔ)是經(jīng)人民政府批準(zhǔn)的林地“一張圖”和林地保護利用規(guī)劃，主要技術(shù)是“3S”技術(shù)，主要途徑是通過在信息庫里錄入林地變化數(shù)據(jù)，對林地“一張圖”定時更新，以保證林地年度變更工作的圖、地、數(shù)三者統(tǒng)一，最終保證對森林資源現(xiàn)狀各項數(shù)據(jù)的可用程度和精度。

參考文獻：

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