森林資源清查的幾種鏡測實用方法

謝林忠，謝岳峰，劉春杰

（1.招遠市森林病蟲防治檢疫站，山東 招遠 265400；2.招遠經濟技術開發區管理委員會；3.招遠市辛莊鎮政府）

森林資源清查（即一類調查）是全國性的森林資源調查，各次全國森林資源清查成果,都不同程度地客觀反映了當時全國森林資源現狀。到目前為止全國性的森林資源清查已進行了9次，按照《國家森林資源連續清查技術規定》、經批復的 “操作細則”及其有關補充規定、《山東省第九次森林資源清查操作細則》調查規程都能順利完成調查任務，但部分樣地調查數據也存在不同程度的誤差，在樣地調查過程中，利用羅盤儀進行鏡測定位樣地四固定點是森林資源清查關鍵、重要的一項內容，關系到樣地內其他數據準確性。一般調查樣地周邊四固定點較容易一次性鏡測確定，但每次調查由于人員的變動、調查標記（水泥樁等）人為及其它原因的破壞、樣地固定點處入不同的地理環境、以及由于各種規劃造成樣地發生不同程度的變化等原因，給森林資源清查工作帶來了許多困難。不能掌握科學的鏡測方法，很容易出現問題，特別是新參加的技術人員初次進行樣地復位固定點鏡測等工作，遇到這些特殊情況，很容易出現各種錯誤，不僅各點定位不準、數據不準，也影響了森林資源調查進度。為了進一步搞好今后的森林資源清查，做好樣地的鏡測工作，根據我市的多次森林資源清查調查實際情況及經驗，參照我市幾個典型調查事例，總結研究出了不同地理環境及各種變化的情況下，在查找到樣地中有標志固定點的基礎上，如何準確及快速的進行樣地周邊四固定點鏡測辦法，通過此法可舉一反三，解決其它類似困難及問題，我們認為：在今后的森林資源清查的工作中，這些方法可作為參考或推廣應用。

1 森林資源清查樣地調查中遇到的各種情況

根據我市多次森林資源清查調查總結，在森林資源清查調查過程中，經常遇到以下幾種情況：

1.1 森林資源清查樣地落入建筑群

調查樣地整體落入建筑群，周邊兩固定點間的直線穿越工廠及住宅區等建筑群墻壁、穿越房屋，固定點落在房屋或廠房內等。

1.2 森林資源清查樣地落入果園

調查樣地整體落入果園，樣地部分固定點落入果園、兩固定點間的直線穿越果園。

1.3 森林資源清查樣地落入密林

調查樣地整體落入林區密林或截擋嚴重的其它林，部分樣地固定點落入或兩固定點間的直線穿越密林或其它林。

1.4 森林資源清查樣地落入水域

調查樣地部分固定點落入水域，樣地兩固定樣點間的直線跨越水域等。

1.5 森林資源清查樣地附近具有高磁場

調查樣地的主要固定點落入高壓線及變壓器等附近，造成羅盤儀不正常定向。

1.6 森林資源清查樣地遇到的其它情形

調查樣地兩固定點中間出現高山背、高堰或出現樹冠截擋等情況。

2 森林資源清查樣地固定樣點的鏡測方法

森林資源清查經常遇到上述各種情況，總結主要可以用直線分段鏡測法、折彎分段鏡測法及特殊情況鏡鑒法進行鏡檢測量，常用的方法主要是前兩種，這兩種方法也是我們多次森林資源清查常用的方法，運用好這兩種主要方法，森林資源清查除了極特殊情況外，所有樣地固定點幾乎均可準確定位，但在實踐中需要認真對待，科學掌握，才能有效的得到應用,以下我們用我市幾個具有代表性的樣地落點情況總結介紹森林資源清查鏡測樣地固定點的幾種實用方法。

2.1 直線分段鏡測法

直線分段鏡測法主要用于一次性無法測量從一固定點到另一固定點的距離或角度，即：兩固定點中間有高山背、矮墻、樹冠等截擋，因此需要分段測量，我市在森林資源清查中常遇到的情況及具體鏡測方法如下：

2.1.1 樣地兩固定點間相遇高堰、樹冠等障礙截擋

我市金嶺鎮埃子王家樣地固定點落地分布（見圖1）屬于這種情況，A、B、C、D四點分別為調查樣地西南、西北、東北及東南四固定點，A、B兩點間由于A點前地面較寬，到B點處之間的地堰較長較陡，因此從A點看不到B點處豎立的花桿，而在A點臨近的地北邊地堰上面E處，即可與A點及B點通視，因此采用直線分段鏡測法很易解決，方法是：在A點固定羅盤儀并調整磁方位角為0度，在地堰上面移動花桿于AB直線上，定位E點，量出AE距離后，移動羅盤儀于E點，同角度再鏡測B點，量出AB水平距離 (固定值為25.82m)，即可定位B點。樣點東南點D和東北點C存在的主要問題是：中間地堰上有一棵果樹，樹冠截擋，需要用鋸、鐮刀等工具除去很多果枝，這樣處理，一是造成不良影響，二是費工費力，因此可用上述辦法，在果樹附近另選一過渡點F，采取直線分段鏡測法，測出水平距離，定位固定點C。

圖1 招遠市金嶺鎮埃子王家樣地落點示意圖

2.1.2 調查樣地兩固定點間遇高山背

我市落入齊山鎮嶺上王家調查樣地，也屬于這種類似情況，東北固定點與東南固定點中間出現高山背，這也是在森林資源清查中經常遇到情況，鏡測方法參照上述辦法，在高山背上選擇一點作為臨時點，通過直線分段鏡測法定位另一固定點。

2.1.3 調查樣地兩固定點中間遇到矮墻等建筑物

從墻外固定點看不到墻內另一固定點豎立標桿，但在墻邊豎桿能看到，鏡測方法同上，可在墻外固定點安放羅盤儀定好角度，在墻內豎桿，并且將花桿移動到兩固定點的直線上，量出墻外固定點到花桿距離后，再在墻內豎立花桿處固定羅盤儀，鏡測量出到墻內另一固定點的距離，定位墻內另一固定點。用同樣辦法可以從墻內樣地固定點鏡測墻外另一固定點。

2.1.4 調查樣地落入果園

一是可以通過果樹樹冠下層，一般情況樹冠與地面間截擋物較少，因此可將羅盤儀放置低一點進行直線分段鏡測。二是部分果園果樹低矮或樹冠通透效果較好，這種情況可使用直線分段鏡測法在果樹上層或樹冠間分段鏡測。

2.2 折彎分段鏡測法

折彎分段鏡測法主要是利用直角三角形函數（已知一邊長度和一夾角度數可計算其它兩邊長度）和長方形及平行四邊形對邊相等原理進行鏡測。遇到橫跨水域、跨越密集果園等情況，均可采取折彎分段鏡測法解決，具體方法如下：

阿飛是我的一位鄰居，雖從未見過，卻因和我兄長同齡，他們又曾做過多年的同窗，故而也聽過許多他的故事。聽聞阿飛從小就是個——按照我母親的話來說——沒心沒肺的人。正因為他逆來順受的性格，在他長到了十歲的時候，因家中父母在外經商常年不在家，他也從不像其他的小孩子一樣愛哭鼻子找父母，反而竟成了一個最自由自在的人。也許是出于不能陪伴孩子成長的愧疚，阿飛的母親總是在月初離開家之前給阿飛一筆數額不小的零花錢。有了資本，他常常得空就去鎮上僅有的一個游戲廳里轉悠，在游戲廳里轉悠完以后，他會去在距離他家三條街的一個粥鋪里吃一個熱騰騰的燒餅然后再回家。

2.2.1 調查樣地兩固定點間有高墻截擋

如圖2，調查樣地落入我市中國煙臺出入境檢驗檢疫局招遠辦事處，西南點靠近變壓器和高壓線，A和C點分別是樣地的東南點和東北點，A點有明顯的標志，兩點直線橫穿辦公大院東南院墻，由于墻的截擋無法看到院內豎立花桿時，因此可運用下列幾種方法鏡測。

方法一，利用直角三角形已知一邊長和夾角求另一邊長度方法，從圖2可看出，由A點鏡測C點，利用三角形ADC、BAC及EFC每一個直角三角形均可進行鏡測，條件是：B點、D點及E點必須分別和A點及C點直線通視，條件符合時最好是將每個直角三角形夾角調整到 30°、45°或 60°，便于計算邊長。如果A點離大門遠或緊靠墻無法與D點通視情況下，可用直角三角形ABC或EFC測量。利用三角形EFC方法，是在A點與B點無法通視情況下，可向北（或向南）沿AC方向延伸一定長度，如圖2延伸AF距離，即可定位C點。反之由C點鏡測A點方法相同。

方法二，利用長方形方AGHC鏡測東北固定點C，如圖2，東南固定點A有明顯定位標志，此法條件是AG、GH、HC三段直線均通視。其次達不到上述條件可利用長方形IJKL進行鏡測，通過鏡測長方形IJKL各邊長，最后由L點鏡測定位東北固定點C點。

方法三，利用平行四邊形方法定位固定點C點，即根據條件將AGHC通過羅盤儀調整磁方位角轉變AG方向，變為平行四邊形進行測量，同樣可以確定固定點C的位置。其次是可將圖2中的IJKL變為平行四邊形，用上述方法計算平行四邊形的各邊，最后定位C點。

方法四，如果A點和C點的直線基本垂直于墻的方向時，如圖2，通過量出墻外IJ距離及墻寬，在墻內定位臨時L點，通過L點即可鏡測定位C點。如果A點和D點的直線與墻的方向斜度較大、墻較寬時，可通過墻的寬度及AC直線與墻的夾角利用直角三角形函數計算出另一直角邊及斜邊的長度，直角邊長即是院外IJ與院內KL兩距離差，斜邊即為墻外點I到墻內點L的距離，定位L點后即可定位東北固定點C點。

圖2 中國煙臺出入境檢驗檢疫局招遠辦事處樣地落點分布示意圖

2.2.2 調查樣地兩固定點間有住宅截擋

圖3 招遠市阜山鎮北院莊村樣地落點分布示意圖

2.2.3 調查樣地西南固定點落入住宅內

方法一,見圖4，西南點落入住宅內A點，B點是西南固定點定位物,并且在西南固定點和西北固定點直線上,主要可利定位物B點進行鏡測,先利用直角三角形DBE，定位臨時E點,再延長DE直線(B到A的距離,即原登記記錄)定位F臨時點,后定位東南固定點方法參照前述方法。

方法二，定位物（如B點）不在西南固定點與西北固定點直線上，條件是在東西街道與南北街道上能夠形成如圖4中的ACDF長方形或其它平行四邊形（可在AB同方向延長AB距離到C點），根據四邊形ACDF定位F點，再定位東南固定點G。

圖4 樣地西南固定點落入住宅內（假設）分布示意圖

2.2.4 調查樣地其它三固定點落入住宅

我市阜山鎮山上劉家村屬于這種情況 （圖5），樣地完全落入村內，除了樣地西南點落入十字街道間外其它三個固定點完全落入農戶住宅內，并且無標志，只有西南固定點有定位物（附近墻角）。此情況用四個直角三角形即可鏡測出其它三固定點，方法如下：

方法一，利用直角三角形ABC（如圖4），鏡測西北固定點C，即在A點固定羅盤儀，用羅盤儀確定磁方位角（能與臨時定位點B通視）后拉直測繩，移動花桿定位B點，AB距離通過直角三角形ACB計算，已知AC距離（25.82m）,再通過磁方位角計算出BAC角度，即可計算出AB長度及BC長度，根據計算出的AB長度定位B點，再移動羅盤儀于B點，固定磁方位角（90°），量取到墻的距離，在墻根處做標記到C點的距離及角度，用上述方法通過AIJ直角三角形定位東南固定點J。

方法二，是利用兩個直角三角形鏡測東北點，首先要定位直角三角形AED的D點和E點,定位D點，一定要目測直角E點落入AC兩點直線及AC間的街道上，并且D、E兩點通視，E、F兩點也通視，再根據已知AD距離及DAE的角度計算出DE距離，同時計算出AE距離，移動羅盤儀于D點，即可定位E點，再移動羅盤儀于E點，由E點沿東西街道拉直線米繩到F點處，用鏡測西北點C的方法，通過直角三角形EGF可計算FG長度并定位F點，有了JG長度（即AE長度）及GF長度即可通過F點定位東北點H，并可在F點GF直線北面墻根處進行標記到東北H點的距離與角度。如果EF直線可選擇與AB直線垂直，即D、E、F三點在同一直線并垂直于AB直線，也可利用另外形成的兩個直角三角形鏡測。

圖5 招遠市阜山鎮山上劉家村樣地落點分布示意圖

2.3 特殊情況鏡測法

在高磁場等情況下極易影響鏡檢準確度，我市在第九次森林資源清查中發現，落入我市中國煙臺出入境檢驗檢疫局招遠辦事處的調查樣地，出現了高磁場現象，這是我們多年來第一次遇到的高磁場影響鏡檢測量的特殊情況，樣地西南調查固定點落入辦公樓院外公路基石上，紅油漆標記清楚，西南點標記處左上方有變壓器，距離約3m，上方有多股電線，距離約6-7m，通過兩次不同時間的調查，磁方位角變化較大，鏡檢發現：這兩次鏡檢東南點角度相差8°多，與以前調查數據相差也較大，從其它定位物及固定點鏡測，發現上次數據準確，各點及檢測木的角度及位置等都符合標準要求，調查結束后，我們分析，出現問題的原因是磁場問題，所以落入高磁場下的固定點不宜安放羅盤儀進行鏡測,可以通過其它固定點鏡測。

3 結論與討論

3.1 直線分段鏡測法可以解決樣地兩固定點間有樹冠、山背、矮墻等截擋測量問題。通過直線分段鏡測法可以在截擋物附近選擇一臨時點，此臨時點要求與兩點通視，并在兩點直線上，通過臨時點再鏡測到另一固定點。兩固定點間如若有兩個以上擋截物，同法在兩固定點直線上，選擇多個臨時點。

3.2 折彎分段鏡測法可以解決樣地兩固定點間有高大物截擋（人無法直接通過）或水域等鏡測問題。利用直角三角形函數已知一邊長度和夾角度數可計算其它兩邊長度、長方形（正方形很少用）和平行四邊形對邊相等原里進行分段測量。

3.3 森林資源清查鏡測中遇到其它特殊情況應特殊對待。如我們第九次森林資源清查遇到的樣地調查點，兩次不同時間的調查，出現兩種結果，并且數據都不準確。因此在高磁場這種情況下，不能使用羅盤儀進行磁方位角測量。其次是遇到急坡或險坡等情況，最好使用GPS輔助定位法等方法。

3.4 調查樣地落于相同林相的大片密林內時，無法使用上述折彎分段鏡測法方法。唯一辦法動用鐮刀、鐵鋸等工具除去樹枝等截檔物進行鏡測。

3.5 本研究中的幾種樣地固定點鏡測方法可以靈活運用，仿照解決其它環境條件類似鏡測問題，可作為今后森林資源清查參考并推廣應用。