森林資源監測的主要技術及發展方向探討

◎王立華

森林資源監測制度是我國森林資源管理的基本制度之一。我國的森林資源監測分為四類：國家森林資源連續清查（簡稱一類清查）、森林資源規劃設計調查（簡稱二類調查）、森林作業設計調查（簡稱三類調查）、森林資源狀況年度核查調查（簡稱年度核查調查）。年度核查調查如年度森林采伐限額執行情況，年度人工造林、人工更新、封山育林、飛播造林及保存狀況，年度征占用林地情況，年度林業工程實施情況、年度森林資源管理和生態公益林管護情況等。

一、目前森林資源監測存在的問題

1.沒有認識到森林資源監測的重要性。在林業建設過程中，各級政府及林業部門對森林資源監測的認識不足，重視程度不夠。林業建設的目標不明確、發展思路不清晰、林業管理方法不配套，而這一切的實施都必須建立在對林業客觀實際的了解和對客觀規律掌握的基礎上。就要通過森林資源監測，通過林業調查，監測，檢查，監督等基本手段，摸清森林資源家底，掌握森林資源動態，應用科學方法和適用技術，進行有效的規劃，設計，組織，協調和控制，達到增長森林資源，改善生態環境，發展林業事業的目的。

2. 森林資源監測的經費投入嚴重不足。在改革開放和發展社會主義市場經濟的新形勢下，一些地方政府只重視經濟的發展，甚至不惜以犧牲環境為代價，對森林資源監測的經費投入嚴重不足，各種技術及設備跟不上森林資源監測工作的發展要求，制約了森林資源監測工作的正常開展，影響森林資源監測技術的提高和順利開展，對森林資源監測質量造成嚴重后果。使得森林資源監測沒有科學、合理發揮到作用，看不到森林資源發展前景，造成惡性循環。

3.森林資源監測人員素質不高。一些森林資源監測人員法制觀念淡薄，思想作風不嚴，工作觀念及服務意思跟不上經濟發展的要求，造成森林資源監測質量監督不力、調查設計質量下降、管理方法不當。

二、森林資源動態監測新技術

1.3S 技術。3S 是地理信息系統（GeographicalInformation System，簡稱GIS）、全球定位系統（Global Positioning System，簡稱GPS）和遙感技術（Remote Sensing，簡稱RS）這三項的全稱縮略，集信息獲取、信息處理、信息應用于一身，具有快速、實時的空間信息獲取與分析能力，是構成地理信息產業的支柱產品和技術，也是應用于森林資源動態監測的一種技術手段和科學方法。在3S 技術中，GPS主要被應用于實時、快速地提供目標，包括各種傳感器和運載平臺的空間位置，利用其定位功能，快速準確地測量控制點坐標，輔助遙感圖像的幾何糾正，可大大提高工作效率和精度。RS 用于實時或準時提供目標及其環境的語義和非語義信息，及時地對GIS 進行數據更新，具有快速機動性和高分辨率的特點。GIS 則是對多種來源的時空數據進行綜合處理，為信息的處理、信息的應用提供強有力的工具，可進行動態仿真、模擬，進行最優化決策，是3S技術集成的基礎平臺，三者的結合與集成已成為空間科學的發展方向和必然趨勢，該技術不受氣候、日照影響，能穿透云層并能全天候工作的雷達衛星遙感技術等。20 世紀80 年代中期，美國林務局就在資源、流域、生物多樣性保護等方面的管理監測中廣泛推廣GIS，GPS，RS 技術和計算機等先進手段，目前美國已突破傳統的森林資源調查和監測范圍，滲透到全球環境變化監測和森林保健監測（FHM）研究，利用航天遙感技術建立大范圍的森林生態圖和森林健康指數圖，對森林的生物和環境因子，森林的健康狀況進行連續和動態的研究與監測。我國也是開展3S 技術較早的國家之一，國家十分重視對3S 技術的研究，一直都把遙感技術、GIS 作為優先發展的技術，國家高技術發展計劃也把遙感技術及3S 技術的發展列為重點加以資助，并取得了一些重大科技成果，成功地實現了一些實用的集成模式。

2.抽樣技術。在動態監測體系中，除3S技術外，傳統的抽樣技術必不可少。基本的抽樣方法，如簡單隨機抽樣、分層抽樣、整群抽樣、二階與多階抽樣、系統抽樣在林業資源調查及監測中都有所應用。應用抽樣技術與3S 技術相互協作進行調查和監測，可充分展示現代科技賦予現代林業的高效率、低成本、高精度的特點。美國林學界從20 世紀70 年代后期開始兩階抽樣方法研究，先后設計出三種HPS/PPS 抽樣方法，20 世紀90 年代設計出的第三種方法，即第一階為水平點抽樣，第二階為簡單隨機抽樣，隨機樣本限制在第一階樣點內，樣本選取是按與直徑平方成比例的概率進行，特別適用于大面積的總體調查，而且對樹齡較大的天然混交林更呈現出它的優點。國內在林業抽樣方面的研究也較深入，如在森林資源清查中應用二期抽樣方法進行動態監測，另外還有PR 抽樣、角規點抽樣等方法，且仍在不斷探索準確、高效、費用少的抽樣方法。

三、森林資源監測技術發展的主要特征

1.森林資源監測體系的綜合化。森林資源監測體系的綜合化，表現為監測內容的日益豐富、跨部門的協同合作和信息共享。傳統的森林資源監測重點主要在森林的蓄積、面積上。而目前監測內容已經擴展到森林生態系統的各個方面，如森林健康、森林生物量、生物多樣性、野生動植物、濕地資源等。

我國的森林資源連續清查一直注重于森林面積和蓄積數據，近年來隨著對森林健康和環境情況的重視程度的提高，也增加了一些這方面的內容，如森林健康等級、濕地類型、荒漠化類型、森林群落結構、自然度等。但從總體設計來看，以及從數據的處理、分析和利用看，重點依然在森林的面積和蓄積上。

2.森林資源監測中高新技術的大量應用。為提高森林資源監測效率和精度，高新技術如遙感、地理信息系統、全球定位系統等的應用已變得十分普遍，野外數據采集儀的應用也越來越多。20 世紀80 年代末期，加拿大幾乎每個省的林業部和多數林業公司都已開始或完成以地理信息系統為基礎的森林資源清查，地理信息系統技術的普遍化和深層化應用，在森林資源清查、經營管理、決策支持和森林資源監測中發揮了極其重要的作用。

航天遙感用于林業主要是林地分類、針闊葉樹種分類、土壤分類、地理信息系統空間數據更新、宏觀環境監測、病蟲害預防和火災監測等。加拿大不列顛哥倫比亞省對于生長與收獲模型的研究設有許多固定樣地，集約經營的林分在固定樣地不足的情況下就跟美國的數據聯合使用，系統地建立的生長收獲模型則用于森林資源數據庫的數據更新和預測。加拿大建立的林分生長與收獲模型、數據更新和預測模型實用性也比較好，并且在森林清查、數據更新、資源監測、森林經營利用以及林業規劃和計劃工作中發揮了更大的作用。

結束語：森林資源監測技術的發展體現了我國越來越重視森林資源的保護工作。科學技術的發展，大量的高新技術也被運用其中，我國森連資源監測技術也將越來越成熟。