赵雪磊
(辽宁省林业调查规划院,辽宁 沈阳 110122)
林地保护利用规划与森林资源档案数据整合研究
赵雪磊
(辽宁省林业调查规划院,辽宁 沈阳 110122)
林地保护利用数据与森林资源档案数据是辽宁省目前采用的两套数据。为了保证森林资源基础数据的连续和完整,同时能满足今后国家森林资源管理方面的新需求,将两套数据进行整合是非常必要的。该文通过对两套数据的分析,进行数据标准化、预处理、空间分析、属性整合、数据检查等研究,从而形成一套完整的整合方案。
数据整合;数据标准化;空间分析;属性整合
林地保护利用规划数据与森林资源档案数据作为辽宁省林业应用的基础数据,各有特点,又都十分重要。林地保护利用规划数据,重点在于地类、森林林地类别、林地保护等级、林地质量等级等林地的管理属性,时效性更好;而森林资源档案数据的覆盖面更广,包涵了林地、林木的各项属性因子,更适合辽宁省的森林经营管理。在实际的林业生产实践中,如何更好地使用这两套数据一直困扰着我省林业主管部门和基层林业技术人员,因此将两套林业数据整合为一套数据,以满足各级林业主管部门的管理需求及林业生产经营的实践需要已势在必行。
辽宁省森林资源档案数据,是以2005年二类调查数据为基础,建立全省森林资源数据库,从2006年到2011年逐年进行森林资源档案更新而形成的。森林资源档案更新数据成果也为我省近年来的森林资源管理及各类规模的林业规划设计提供了较为切合实际的基础资源信息[1]。
林地保护利用规划数据是以2009年度的森林资源档案更新数据为基础进行林地落界操作[2],经历了几次“回头看”等过程而形成。数据形成过程中数据结构、数据调查方法及数据处理方式的差异,导致其与森林资源档案数据产生很大的差异,数据属性因子与森林资源档案更新数据因子不同。
林地保护利用规划数据因是全国性的,其数据结构比较粗略、地类划分单一、缺少部分辽宁省二类调查因子,为了保证我省森林资源基础数据的相对准确和连续,尽量保证既要保持资源库的完整,保护7年来的资源数据管理成果,又能满足今后国家森林资源管理方面的新需求,整合林地保护利用数据与森林资源档案两套数据是十分必要的。
3.1 图形整合
由于林地保护利用规划数据是以2009年度森林资源档案数据为基础结合0.5 m分辨率的高清航片,经过多次遥感判读及现地补充调查而形成,已通过国家林业局及辽宁省政府的审批,数据的权威性、时效性更好,因此标准数据库的图形全部采用林地保护利用规划数据的图形。两套数据在图形类型上分为小班面(面数据)、林带(线数据)、铁路(点数据)3个不同类型的数据,因此按照点、线、面不同要素类型分开整合。
3.2 属性整合
3.2.1 数据结构整合
林地保护利用规划数据的数据结构与森林资源档案数据的数据结构不一致(林地保护利用规划数据44个字段,森林资源档案数据99个字段)。整合原则为:在全面保留两套数据字段结构的前提下,将相似字段进行合并,保持字段结构的唯一性,减少冗余;长度、精度不一致的字段,修改字段长度、精度,以长度长、精度高的为准;考虑到辽宁省其他类型数据的需求,新增字段行政县、行政乡、行政村、分区代码、是否山体5个字段,形成辽宁省森林资源数据库标准数据结构,建立标准数据与林地保护利用规划数据、森林资源档案数据的数据结构对应表。
3.2.2 字段属性整合
由于两套数据的调查因子的分类详细程度和编码规则的不同,也需要进行整合,主要有:①字段不同但所对应属性值相同,则在标准数据结构中新建标准字段,将原对应字段的属性值统一到新的标准字段中。②字段相同但属性因子的分类详细程度不同,则采用分类详细程度高的字段属性标准,扩充该字段的数据字典。如林地保护利用数据地类111表示乔木林地,而森林资源档案数据将乔木林细分为针叶林111,阔叶林112,针阔混交林113,乔木经济林114,在标准数据结构中,采用森林资源档案数据的地类划分标准,将乔木林细分为4类。③字段相同但属性值表示范围不一致,则综合所有属性值,修改数据字典,既保证两套数据的完整属性值又尽量减少数据冗余。如保护等级,林地保护利用规划数据仅指国家公益林保护等级,森林资源档案数据是指公益林(包括地方公益林)保护等级,合并之后字段属性值为11,12,13,21,22,23,其中第一位数字1表示国家公益林,2表示地方公益林;第二位数字1、2、3表示各公益林类别的等级。④字段相同但属性编码规则不一致,以森林资源档案数据为准,并建立与林地保护利用规划数据对应的数据字典对照表。例如,优势树种红松的国家代码是161,而辽宁省代码是111,则标准结构里红松代码存储为111,建立字典域对照表。在需要的情况下,进行数据转换,以满足不同的数据要求。
经过图形空间分析发现,线数据和点数据在图形方面基本保持一致,且线数据和点数据在总数据中占比小,因此这两类数据的属性直接进行数据标准化处理。这里主要研究面数据(小班面)的属性整合。主要方法是对两套数据进行空间分析判断林地保护利用规划数据的小班图形与资源档案数据的小班图形在空间位置的吻合度,设定95%为阈值,对吻合度大于等于阈值的小班,直接进行数据标准化处理。否则加载相应的影像文件,进行人工判读确认,若人工判读无法确认,则应进行现地调查验证。具体过程:①标准化林地保护利用规划数据和森林资源档案数据的小班面图层,根据标准化数据和两套数据的数据结构对应关系,赋予相对应的字段属性值。②预处理林地保护利用规划数据和森林资源档案数据,计算唯一值和林地保护利用规划数据的图形面积。③对两套数据进行空间分析,形成结果分析数据,并添加面积比例因子,重设投影,计算面积比例和吻合度。④筛选吻合度大于等于阈值的有效小班作为挂接属性图层,通过唯一值字段,将林地保护利用规划数据与森林资源档案数据建立关联,满足字段结构最大化,按照属性整合规则更新标准化小班面的字段属性值。⑤人工判断和实地验证调查更新小于阈值的小班面。对于小于阈值的小班,先进行人工判断,选择与其匹配的小班属性;当人工无法判断时,则进行实地验证调查以更新小班属性。⑥为保证小班属性的准确合理,数据整合后,对其小班号的唯一性、代码值的合法性、小班属性的完整性和逻辑关系进行全面检查。
两套数据整合的过程首先是利用计算机自动整合,设置阈值,在保证数据高准确率的前提下,减少人工工作量,然后进行人工检查干预及实地验证,进一步提高数据的准确性。阈值的大小跟整合准确度和人工判读的工作量有着直接关系,因此阈值的设定很关键,如何设置是今后继续研究的重点之一。
[1]高香玲.辽宁省森林资源档案管理[J].辽宁林业科技,2012,(6):44-45.
[2]蒋之富,赵永利,刘智军,等.利用arcgis实现林地保护利用规划落界操作——以寿宁县为例[J].林业建设,2012,(6):54-56.
(责任编辑:苑辉)
S758.62
A
1001-1714(2017)01-0038-02
2016-10-20
赵雪磊(1983-),男,高级工程师,从事森林调查规划研究。E-mail:Lei1983li@qq.com。