以第三次國土調查成果為森林資源“一張圖”細化調查基礎底圖數據融合技術路線的探討

關梅,楊志軍,劉政,許等平,王家福,王建體

(1.山東省自然資源廳自然資源調查監測處，山東 濟南 250014；2.山東省林業監測規劃院，山東 濟南 250014；3.國家林業和草原局林產工業規劃設計院，山東 濟南 250014)

1 技術融合背景

2020年1月，自然資源部發布《自然資源調查監測體系構建總體方案》，明確了基礎調查與專項調查統籌謀劃、同步部署、協同開展的工作思路，明確了以國土三調為基礎，集成現有森林資源、濕地資源、草原資源等數據成果，形成自然資源調查監測“一張底圖”的工作要求。2020年3月19日，國家林業和草原局《關于開展2020年森林督查暨森林資源管理“一張圖”年度更新工作的通知》(林資發〔2020〕33號)，明確了對接“國土三調”成果的原則要求，為以“國土三調”為基礎底圖開展“一張圖”更新調查提供了契機。4月13日，山東省自然資源廳印發《關于開展2020年全省森林資源管理“一張圖”年度更新暨森林資源動態監測工作的通知》(魯自然資字〔2020〕34號)，全面部署 “一張圖”年度更新工作，明確以“國土三調”為基礎底圖開展全面融合銜接的技術路線。

自《全國林地保護利用規劃綱要(2010—2020年)》實施以來，全國林地“一張圖”歷經10年的建設發展，已形成一套規范的行業標準和技術規程。林地調查分類標準執行《森林資源規劃設計調查主要技術規定》(2003)，林地分為8個一級類，13個二級類。自2017年10月8日《國務院關于開展第三次全國土地調查的通知》下發起，“國土三調”在全國部署開展，目前已完成土地利用現狀調查的初始調查任務，正在開展統一時點更新調查[1-5]。“國土三調”執行《第三次國土調查工作分類》，“林地”作為13個一級類之一，又分為4個二級類。

長期以來，土地管理部門調查的“林地”和林業管理部門調查的“林地”因概念、分類標準、技術規程等不同，在調查數據上存在較大差異。機構改革后，在統一調查監測的新形勢下，迫切需要以“國土三調”土地利用現狀數據為底圖，重構“一張圖”數據庫，厘清不同分類標準和技術規程下兩者間的融合銜接關系，為全面統籌基礎調查和專項調查探索路徑[6-10]。

2 技術路線

根據國家林業和草原局2020年《森林督查暨森林資源管理“一張圖”年度更新技術規定》及“國土三調”數據和“一張圖”數據特點，通過比較研究，數據融合采取如下技術路線：確定山東省第三次國土調查統一時點更新成果“DLTB”圖層作為基礎底圖，該圖層保留“國土三調”地類圖斑必要的屬性字段，增加“一張圖”小班的屬性字段；以2018年度“一張圖”年度更新數據為屬性參考圖層；基礎底圖圖斑界線不合并、不修邊，僅可以分割；以最新遙感影像圖為底圖，按照林地區劃標準進行小班區劃并填寫屬性因子。原則上，“國土三調”調查為耕地和草地的圖斑不再納入“一張圖”數據庫，最終形成2020年新的森林資源管理“一張圖”年度更新現狀數據。

該技術路線，其本質是“一張圖”現狀數據在“國土三調”“DLTB”圖層的表達，一方面需遵循林地小班區劃標準，依據“一張圖”小班圖形和屬性因子數據將“國土三調”林地地類范圍內的圖斑進行分割細化調查，更加準確地表達林地現狀二級地類分類情況；另一方面充分參考原“一張圖”小班圖形和屬性因子數據，將“國土三調”林地地類范圍外符合林地區劃標準的地類圖斑進行分割，區劃林地小班。典型的如，“國土三調”中絕大部分的種植園用地符合林地區劃標準，另外，由于“國土三調”技術規程要求，將河流護坡、壩體范圍內的有林地不單獨劃分圖斑，合并調查為水工建筑用地；將公路、鐵路旁納入征地范圍線的有林地不單獨劃分圖斑，合并調查為公路、鐵路用地；公園與綠地、高教用地、特殊用地中的有林地也沒有單獨區劃，合并調查為相應地類。對于這部分原“一張圖”數據為有林地小班，影像判讀支持其為有林地的地塊，參照“一張圖”小班圖形界線對“國土三調”圖斑進行分割，區劃出有林地小班，并參照“一張圖”屬性因子數據完善屬性調查。通過對“國土三調”林地地類范圍內和范圍外圖斑分割細化調查，完成“一張圖”數據在“國土三調”地類圖斑圖層的現狀表達，也是兩者數據融合的成果。

3 數據融合的意義

由以上技術路線形成的2020年“一張圖”年度更新數據與“國土三調”數據存在一定拓撲關系，在現有技術規程體系下已實現最大限度的融合銜接。其意義主要體現在以下方面：①融合后的數據體現出不同分類標準下的林地的對應關系，厘清了林地資源家底，為不同管理需求的數據查詢和分析比對提供了準確的空間位置關系和屬性對應關系，為土地資源管理、森林資源管理分別提供準確可靠的基底數據；②找到了不同分類體系下林地數據差異的原因，對長期以來不同管理部門間調查數據的差異給出了合理的解釋，對不同的調查成果進行了相互間的驗證，消除了認知上的誤區；③最大限度的避免了耕地、林地、草地之間的交叉重疊，為占用耕地、林地等行政審批提供準確支撐，避免交叉重疊造成的審批障礙；④數據融合后的數據庫，從圖形上看，一個“國土三調”圖斑圖形嚴格包含一個或多個“一張圖”小班圖形；從屬性上看，一個“國土三調”圖斑地類準確對應一個或多個“一張圖”小班地類，建立了圖斑圖形和屬性的對應關系，有利于兩套數據常態化的年度更新工作同步開展，確保調查數據現勢性。

4 試點發現的疑難問題及處理建議

為全面深入研究技術路線的可行性，選擇淄博周村區、濱州鄒平市、煙臺蓬萊市、聊城東阿縣和菏澤鄆城縣為先行試點縣(市、區)。在試點作業過程中發現以下問題。

4.1 縣界不一致的問題

“一張圖”使用的縣界與“國土三調”使用的縣界不一致，由此會引發兩個主要問題：①省界沿線的縣界會與相鄰省份的縣界存在重疊和縫隙；②以縣為單位，前期“一張圖”數據與“國土三調”融合數據對比縣域范圍不一致，尤其是沿海岸線和沿省界的縣前后期數據對比范圍不一致。建議嚴格依據“三調”縣界開展“一張圖”與“國土三調”數據融合工作(圖1)。

4.2 縣域面積平差規則不一致

“一張圖”與“國土三調”數據面積平差規則不一致，造成同一塊圖斑計算所得的面積不一致。建議縣域面積平差規則依照“國土三調”面積平差辦法執行，確保同一地塊計算所得面積一致。

4.3 關鍵地類重疊交叉的問題

主要表現為“國土三調”數據耕地和原“一張圖”中林地的重疊交叉。因“國土三調”技術規程較以往土地調查有了較大調整，對于耕地上臨時種植林木的按照現狀調查為林地，為每一個圖斑賦予唯一的地類標準，已經為本次數據融合提供了基礎條件。因此本次融合中，對“國土三調”已經認定為耕地的圖斑，不再納入“一張圖”數據庫。

4.4 關于宜林地的認定問題

“宜林地”是林地行業調查分類中的一個一級地類，而“國土三調”調查分類中沒有“宜林地”地類。部分“宜林地”體現在“國土三調”的“其他林地”中，部分則體現在“其他草地、裸土地”等地類中。建議在“一張圖”調查中逐步消除“宜林地”地類，在國家層面最終建立自然資源統一調查分類標準時取消“宜林地”地類。

5 前景展望

依據以上技術路線進行“國土三調”與“一張圖”數據融合，雖然解決了數據圖形間的拓撲關系，解決了數據屬性間的對應關系，邁出了自然資源統一調查的堅實一步，但并沒有從根本上徹底解決不同調查間的本質性差異，各項調查的分類標準依然不統一。自然資源部發布的《自然資源調查監測體系構建總體方案》中明確，自然資源調查監測將堅持統一總體設計和工作規劃、統一制度和機制建設、統一標準制定和指標設定、統一組織實施和質量管控、統一數據成果管理應用、統一信息發布和共享服務的“六統一”原則，同時明確了各項制度體系建設的時間表和路線圖，這將從根本上實現各項調查數據的融合銜接。本年度山東省在“國土三調”和“一張圖”數據融合中所做的工作將為最終自然資源各項調查數據的融合銜接做出有益探索。