应用三维遥感影像辅助林地权属勘界探讨

阮逸 吴进波 金可选 谷勤恒 叶胜忠 邹寿锡

（浙江省永嘉县林业局 325100）

应用三维遥感影像辅助林地权属勘界探讨

阮逸 吴进波 金可选 谷勤恒 叶胜忠 邹寿锡

（浙江省永嘉县林业局 325100）

通过试点，实现了三维遥感影像辅助林权勘界工作。新技术的应用集成了遥感、地理信息系统、全球定位系统等多项技术，特别是三维的应用提供了一个直观的虚拟环境，为林权勘界提供了诸多便利。本文阐述了三维遥感影像辅助林权勘界的数据处理及应用方法，并于常规临山勘界作了对比分析，对三维gis的优势和在林权勘界中存在的问题进行探讨，以期更加完善三维遥感技术在林业工作中的应用与推广。

林业；遥感影像；辅助林权勘界；虚拟现实；三维显示

随着计算机技术和数据获取技术的迅速发展，具有处理三维数据能力的三维GIS的发展受到了极大的关注。三维GIS在日益增长的三维空间信息需求的牵引和蓬勃发展的现代新兴技术的驱动下得到了稳步的发展，同时，信息与通信技术的进步为更有效地处理和利用海量三维空间数据提供了强有力的支撑。三维GIS突破常规二维表示对形式的束缚，为更好地洞察和理解现实世界提供了直观的表示。利用高分辨率遥感影像和三维虚拟技术直观地反映山地的自然地貌和植被状况，使在室内进行林权勘界成为可能。永嘉县是浙南山区的林业大县，首次采用了三维遥感影像辅助林权勘界，取得了一定的成果也遇到了一些问题，在此进行分析探讨，为下一步工作提供借鉴。

1 概况

永嘉县地处浙江省东南部，全县拥有林地面积212800hm2，占国土面积的79.8%，森林活立木蓄积758.6万m3，森林覆盖率72.06%，是个林区县。2007年-2008年，在山林延包期间，全县集体林权权属登记面积163200hm2，发放林权证 6341本。其中集体统管山确权登记116866.6hm2，发林权证4154本；自留山确权登记面积24266.7hm2，发林权证67678本；责任山确权面积20733.4hm2，发林权证18153本；国有林确权登记面积 4373.4hm2，发林权证 12本。并且实行了山林权属“数字化”管理，全县山林权属信息全部录入浙江省林权管理信息系统，同时建成了比较完整的纸质山林权属档案。

根据《中共中央国务院关于全面推进集体林权制度改革的意见》“明确承包关系后，要依法进行实地勘界、登记，核发全国统一试样的林权证，做到林权证登记内容齐全规范，数据准确无误、图、表、册一致，人、地、证相符”的要求，完成永嘉县的林权勘界工作，将是一项非常艰巨的工作，尤其是在《物权法》将农民的承包经营权从债权上升为物权后，林权勘界附图，成为林权证发证有效的依据，也是明析产权最有效的手段。林权勘界的准确性就显得尤其重要。

2012年4月-8月，应用三维gis及遥感影像辅助林权勘界技术，完成了永嘉县桥下镇38个村的勘界试点，新技术的应用基本解决了传统林权勘界工作量大、调绘难、进度慢、费用高的难题。

2 数据处理与应用方法

2.1 数据处理

2.1.1 遥感影像处理

本次林权勘界采用了“QuickBird”和“Worldview”的 4波段捆绑数据。全色波段的空间分辨率为0.6m和0.5m，多光谱波段空间分辨率为2.4m和2m，波段为红、绿、蓝及近红外。以1∶10000地形图为地理参考，在ERDAS转译rps模块中选取控制点，先在全色波段上选取足够的控制点，再在多光谱波段选取同名点，在利用数据自带的rpc参数进行空间三角测量，纠正控制点的误差。然后进行正射纠正，分析输出全色和多光谱影像。采用Broney算法对影像进行融合处理，并进行分段线性拉伸，形成最终的影像。

2.1.2DEM数据

提供1:10000矢量地形图中的等高线，应用Arcinfo软件的功能生成DEM数据。DEM数据的空间分辨率为10m，以img格式存放，采用高斯-克吕格投影，中央经线为 123°。供遥感影像正射纠正使用，在ArcGlobe中实现了三维虚拟山林场景时该DEM作为高程数据使用，以完成三维显示。

2.2 应用方法

2.2.1 三维影像辅助林权勘界的实现

专业技术人员使用电脑，在ArcGlobe环境中实现三维虚拟场景，通过投影仪或大屏幕电视展示出来。经过漫游，旋转，放大，缩小，等等多种操作全方位显示场景，引领林权权利人在室内辨认勘界，确认界线无异议后，再由林业技术人员按集体山林权证登记的村、组林地所有权地块勾绘到地形图上。

2.2.2 纠纷山的处理

对有争议的纠纷山，要按照“属地管理、分级负责、尊重历史、妥善处理、依法调处”的原则协调解决。调解成功的签订协议书，勾绘出界线；调处不成的在地形图上用蓝线（虚线）勾绘出双方的纠纷界，以镇（街道）为单位进行登记造册，报调处山林纠纷办公室。

2.2.3 后处理

录入林权证的属性数据和空间数据，并进行关联，使属性与空间数据相互对应，通过对应检查错误，并予以纠正，形成阶段性成果，再将最终结果存档，同时上传浙江省林权管理系统。

2.2.4 三维遥感影像林权辅助勘界流程图

3 与常规勘界方法对比分析

减少野外登山，降低工作强度，提高林权勘界的工作效率。在常规的林权勘界中，需相邻双方人员到现地进行确认划界。国内和本县林地权属登记发证始于20世纪80年代初期，至今30余年，对于当时确定的文字界线，知道的人逐年减少且都是年老力衰的老年人，已经难以胜任登山实地勘界的野外工作。同时随着人们生活条件的提高，偏远交界处的村民向中心区域聚集，边界附近人为活动极少，山林植被越来越茂盛，许多山路都已淹没，难以行走，上山确认界线已极为困难。加上时间的约束和气候的影响，通过临山勘界实现大范围林权勘界几乎不可能完成。应用三维遥感影像为村民营造一个直观的现实山地环境，使得村民在室内就可以身临其境，免除外业的辛苦，提高林权勘界的工作效率。

扩大视野，提高了林权勘界的准确性。在常规勘界中，即使相邻双方都到现场，由于山高林密，视线不清，山林界线确认困难，影响了林权界线的准确性。应用三维虚拟技术，可以从各个角度远、近距离观察，以看清山林全貌，继而辨认划界，确保了林权勘界的准确性。

增加多元辅助措施，有助于解决山林纠纷。利用三维虚拟技术，对于双方有争议的山场，一时难以确认的，可以用虚线划出争议山场范围，暂时搁置，双方慢慢协商解决；也可以通过双方充分沟通，当场调解确认登记解决。从而可摸清全县山林纠纷地块、面积、范围界线，同时减少了山林纠纷，为社会稳定作出贡献。

减少沟通障碍，提高界线公认性。临山勘界常用地形图专业性强，村民看不懂，在勘界时村民与地形图勾绘人员容易出现沟通障碍，当勾图出现偏差时，村民由于看不懂图，就无法及时发现。采用三维虚拟技术，勾绘的界线直接出现在虚拟场景中，便于村民当场核对。

4 讨论

4.1 应用三维Gis的优势

自然地貌的直观表达。在原有的二维为基础的平面图上，表示自然因子是一项很困难的事情。但在三维GIS中，任一点的坡度、坡位和高程等自然因子，只要通过DEM就可以很方便的计算和表示，使用户对地形地貌一目了然。

林相或森林植被的模拟再现。在三维GIS中，不但可以从各个视角观测山地及其周围的森林生长情况，而且可以预先定义行走路线，动态显示沿线所能见到的林相或森林植被，展示了三维GIS的独特魅力。

森林资源的三维空间表达与管理。空间分析三维化，也就是直接在三维空间中进行空间操作与分析，对空间对象进行三维表达与管理，使得三维GIS在功能上更加强大，使用更为方便。

三维空间定位。在传统的勘界中，由于向导和调查人员等人为因素，增加了勘界的难度和差错率。在三维GIS中，通过保留勘界的拐点坐标，定义为三维行走路线，可以虚拟再现勘界的过程，为林权勘界的正确性提供强有力的技术保证。

4.2 存在问题

不同三维GIS软件可移植的通用性较差。档案管理的严谨性与群众应用的大众性、普及性存在冲突。由于保密需要，目前我国地形图不能上传公用网，也不能制作电子资料先期发放给确权勘界的村民，让其拿回家观看一遍熟悉图面。这样造成了部分村民，很难快速适应虚拟场景的使用。而部分村民熟悉网络上流行的商用三维GIS软件，如谷歌地球、百度地图等，有提出在其上确权勘界的要求。但是由于文件格式和坐标系统的不同，文件相互转化比较繁琐，准确度不高而且可操作性较差，使三维Gis应用受到了限制。

软件的专业性强，基层人员不易掌握。地球空间信息技术是新兴的技术，专业性很强，软件的普及性低，而在基层中既懂林业又懂计算机的人员不多，精通地球空间信息技术的技术人员就更少。因此不但需要三维GIS软件有更友好的界面和更简洁的操作，而且要对林业技术人员进行专业培训，以便于三维遥感影像在林权勘界中的应用与推广。

[1] 边馥苓．空间信息导论[m]．北京:测绘出版社，2006．

[2] 林辉．《用erdas处理块写图像》．华东森林经理，2008.3.

[2] 林辉．《林业遥感图像处理点滴》．云南林业调查规划设计，2001.1.

TP753

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1004-7743（2012）04-0064-03

2012-09-22