森林資源調查監測和評測

劉學斐

（黎川縣林業局，江西 黎川 344600）

森林資源包括林地資源和林木資源，是林業發展的物質基礎，是國家重要的自然資源，在維護國家生態安全中發揮著基礎作用，在促進經濟社會發展中具有戰略地位。為了將“綠水青山”的自然價值和生態價值轉化為“金山銀山”，必須開展森林資源調查監測，摸清森林資源“家底”。同時，為林業和生態建設方針政策制定、重大工程科學決策、森林保護與利用規劃等提供了基礎依據，對于促進林業可持續發展和建設良好生態環境具有重要意義。自20世紀50年代初在東北林區開展森林資源調查以來，隨著森林經營管理的逐步開展與深入、經驗的積累和理論認識的不斷深入與提高，并且得益于科學技術的快速發展，我國森林資源調查無論是調查目的與內容、技術方法和手段、成果產出與用途等各個方面都發生了很大的變化。本文對70多年來中國森林資源調查的內容、技術方法和手段的發展過程進行綜述，并對今后的發展趨勢進行展望，為構建新的森林資源調查監測體系提供參考。

1 森林資源的調查

森林作為地球的肺，是人類生存的有力保障。森林資源調查是保持森林可持續發展的有力措施，從而保證森林資源能夠充分用于國家建設，提高其潛在的社會經濟價值。森林資源調查大多采取隨機抽樣的方法對現有樹種進行調查，在分析土壤、森林健康、采伐措施的過程中，具體問題具體分析，尋找解決方法。而隨著現代科技的發展，傳統的調查方法逐漸被現代科技所取代。目前衛星遙感、地面激光、無人駕駛飛機和電子經緯儀在林業調查中得到了廣泛的應用，但在傳統的森林調查過程中，工作人員主要是通過手工進行，使用羅盤儀、角規、卷尺、測高儀、圍尺等儀器做樣地調查，在森林小班中抽樣調查，形成抽樣調查報告進行分析，判斷當地森林資源的具體情況。

2 開展森林調查規劃設計工作的價值

隨著近些年我國社會經濟不斷發展，人們的思維方式和思想觀念也隨之產生了巨大轉變，環境保護工作引起了社會激烈的討論，而強化當前森林調查規劃設計等工作是大勢所趨。在環境建設過程中保護森林資源尤為關鍵，而想要順利開展森林調查規劃設計工作就必須要認識到土地具有的作用與價值。首先，土地是一個國家最為重要的社會資源，它是植物與動物得以生存的根基，同時也給人類生活提供必要的場所及空間，推動相關保護工作進行，有助于生態環境長久穩定的發展。其次，雖然我國擁有著豐富的森林資源，但倘若無法對其進行科學規劃、設計和價值變現，便很難達到可持續發展的目標。為此，有關部門要科學規劃及設計森林資源的發展，借助有關技術勘探森林資源具體情況，同時分析與總結勘探后得到的信息數據，最終依據我國實際情況構建一套科學有效的森林調查規劃與設計方案。目前，全球森林資源FRA 2020評估內容包括7方面要素：森林面積、特征及變化；蓄積量、生物量和碳儲量；森林經營；森林權屬；自然災害；政策及法律法規；就業、教育和NWFP(非木材林產品)。共包括22個一級指標和60多個二級指標。

3 森林資源調查現存問題

就理論效果和實際操作而言，現行的一類調查方法以掌握宏觀森林資源現狀與動態為目的，主要調查對象是郁閉度0.2以上的喬木林樣地，是目前國際上公認的最行之有效的森林資源監測方法，然而，由于當前科學技術對測量精度的限制，絕大多數調查單位（數據）都會受到影響。目前國內普遍以現地實測和觀測點目測方法為主，大部分樣地均采用原始野外調查方法，外業工作費時、費力，一些調查樣地，往往需步行五六個小時，甚至數天才能到達，加上作業時間大多集中于高溫、多雨的季節，無疑又增加了調查的困難度；而且有些樣地分布在高山地區，在調查過程中也伴有很大的危險性，例如，2021年11月22日，在云南哀牢山玉溪市新平縣水塘鎮，4名野外調查人員在樣地調查過程中遇難。野外工作效率低下，也與調查手段和方法落后、新興技術和儀器應用較少有關。二類調查方法將蓄積量調查作為小班調查的主要內容，跟一類調查類似，存在費時費力、效率低的問題，而且將抽樣控制和小班林木蓄積調查相結合的二類調查方法偏差相對比較大，只有當小班調查的總蓄積量落到抽樣控制的范圍內才算有效，否則就要逐一修正各小班蓄積量。隨著我國社會經濟的高速發展，無論是國家層面，還是地方層面，傳統的人工外業調查加內業數據處理計算的方法，在數據精度和出數效率上已經難以滿足實際需求。我們要做到森林資源動態監測數據出數快、精度高，滿足實時監測要求，就要科學利用一些現代科學技術，如計算機輔助技術、衛星遙感技術和無人機調查技術。

4 調查監測和評測技術的發展建議

4.1 信息采集的分析和應用

森林資源信息可以用來對分析和處理調查監測和評測系統展開研究，比如了解森林中的動物數量和在保護環境方面的措施，還有監測系統的運用成效、森林資源的保護情況和林木的利用情況。我國森林信息不只是用來進行分析處理，還要對信息采集結果再進行深入的大數據分析。我國調查檢測和評測技術雖然取得了一定的成效，但是在實際運用和調查等方面和其他發達國家相比有一定的差距，大部分的調查方式和測評標準是由相關部門統一制定，靈活性相對較差，在實際應用的過程中效果較差，在制定有關的標準和運用方面缺乏多樣化和個性化，分析圖標內容比較籠統。信息采集的分析和應用可將數據庫數據架構劃分為三層，結合國土“三調”建立數據一張圖。

4.2 估測法的運用

在森林資源調查的早期階段應對調查地區種植的樹木類型進行抽樣調查，包括林冠平均直徑和樹木平均高度的數據。為了有效地完成這項工作，可以采用航拍和航拍定量清查相結合的方法。但為了保證測量的準確性，必須采用特定數量的采樣點進行檢驗，只有森林測量的準確率達到90%以上才能應用。此外，衛星照片也可用于估算測量，但只有當空間分辨率達到1 m時，衛星照片才可用于測量。衛星圖片在估算工作中的應用要參照被調查地區森林的實際情況，再通過衛星遙感技術進行測量建立解譯標志，對森林資源的數據和信息進行詳細登記，并根據影響森林的具體問題進行解析，然后由工作人員反復核實，根據森林資源相關信息進行實證考察。

4.3 TM衛片技術的應用

TM衛片技術最早由蘇聯引進，而在我國的研究起步時間相對較晚，然而在經過各個部門專業技術人員不懈努力之后，仍舊取得了較為理想的效果。此項技術充分利用計算機設備以及衛星系統，能夠把森林區域現場調查影響直接呈現于計算機的高清顯示屏中，從而為工作人員的觀察和分析提供了極大的便利。將該技術和定位技術相結合，能夠在功能方面實現完美互補，而且還不會顯著增加規劃調查過程中總成本支出，通過衛星進行信息傳輸也更為穩定以及高效。借助TM衛片技術可以對顯示區段內的土壤、水汽以及植物等進行區分，并可顯示出具體顏色。但在應用該技術過程之中仍有大量可供改進的內容，如時間誤差和結果誤差等。在應用此項技術時，調查結果的準確性是否可以得到顯著提升，與技術人員前期規劃工作存在著十分緊密的聯系，同時一旦出現沖突問題還需要及時進行處理，保證在社會規劃階段TM衛片技術可以實現被高效利用，才有可能充分發揮其所具有的價值。

4.4 運用科學技術和先進設備做好森林經營規劃設計

航空遙感、衛星定位以及計算機技術的合理選擇和使用，以及繪圖技術的長足發展，極大地促進了森林經營規劃設計工作的進步。過去利用方格紙，逐點繪制具體的平面圖，這一繪圖方法較為傳統，存在明顯的落后性，效率無法保證的同時，較易產生相應的誤差問題。隨著計算機技術的全面普及應用，其在林業領域也發揮著關鍵影響和作用，林業科技從業人員可借助電腦等設備，用ArcGIS等軟件完成平面圖的快速精準設計，優勢特點相對顯著，制圖速度得到保證的同時，精度方面同樣可以得到保證。如此，制圖誤差得到明顯降低，且清晰度、效果與藝術性等方面同樣有了極大的提升。

4.5 無人機遙感技術在森林資源調查中的應用

無人機遙感技術主要是利用無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通信技術、GPS差分定位技術和遙感應用技術，可以實現智能化、專用化、自動化快速獲取國土資源、自然環境、地震災區等空間遙感信息，且完成遙感數據處理、建模和應用分析的應用技術，具有機動、快速、經濟等優勢，現已逐漸成為未來的主要航空遙感技術之一。在森林資源調查中主要應用的就是無人機遙感技術，利用其成像速度快、高時效性、高空間分辨率和高精度且不受外界環境影響等優點，能夠做到對森林資源進行立體化覆蓋監測。相比其他調查方法，無人機在實時成圖、及時發現變化圖斑、減少人工外業工作量方面具有顯著的優勢，可以大大提升森林資源調查監測的工作效率，尤其適合應用在基層森林調查工作中，是基層調查技術的優先發展方向。

5 結束語

由于我國的森林調查工作起步較晚，相對落后，大多數地區在森林資源信息的調查方面形式單一，只對木材的種類、樹木的生長時間和樹木直徑的大小這些內容進行收集和分析，這種方式是不利于林業的發展需求的。我國森林資源調查監測和評測技術的發展與進步要吸取國外先進技術和經驗，再考慮我國林業的實際情況，適當地調整，進行全方位的調查。目前我國的調查監測和評測模式是由相關部門自主擬定的，實用性不高，未來為了提高我國森林資源調查工作發展水平，要積極采用多樣化的調查方式，結合先進技術，優化我國的監測和評測技術。