山西连清系统在第九次森林资源清查工作中的应用

魏 清 华



山西连清系统在第九次森林资源清查工作中的应用

魏 清 华

（山西省林业调查规划院 山西太原 030012）

山西省在第九次森林资源清查工作中采用了思行森林资源连续清查系统进行全省清查工作，该系统从山西九清工作实际出发，基于平板型数据采集仪和3S等高新技术，具有定位导航、数据录入、逻辑检查和成果汇总等几大模块，录入方便，安全可靠，能够和国家清查数据库无缝对接。从业务角度阐述了山西连清系统的功能特点，说明了该系统在山西九清中的应用具有提高了工作效率，降低了工作强度，实现无纸化办公等良好效果，希望能对开展森林资源清查工作的省份提供一些参考。

山西省；森林资源；连清系统；数据采集

森林是陆地生态系统的主体，是国民经济和社会发展的物质基础，是维持生态平衡和改善生态环境的重要保障，在应对全球气候变化中发挥着不可替代的作用。

国家森林资源清查简称“一类清查”，是全国森林资源监测体系的重要组成部分，它是以掌握宏观森林资源现状与动态为目的，以省(直辖市、自治区，以下简称省)为单位，以抽样理论为基础，利用固定样地为主进行定期复查的森林资源调查方法。森林资源清查成果是反映全国和各省森林资源与生态状况，制定和调整林业方针政策、规划、计划，监督检查各地森林资源消长任期目标责任制的重要依据。

1 山西省森林资源连续清查工作概述

山西省连清是国家森林资源清查的重要组成部分，到2015年，山西省经历了8次森林资源清查，本次是第九次。

清查目的：一是详实、准确提供山西省最新的森林资源数据，为国家和山西省制定国民经济计划、规划、调整产业结构提供依据；二是评估森林生态状况，检验生态建设成果；三是通过清查检验近五年山西省林业生产情况，总结五年林业建设成就和经验，为科学管护和经营森林，提高森林资源综合利用率提供科学依据；四是预测森林资源及其生态状况变化趋势。

清查任务：查清全省森林资源的数量、质量及其消长动态，掌握森林生态系统的现状和变化趋势，对森林资源与生态状况进行综合评价。

2 山西连清系统

山西省森林资源连续清查系统是山西省林业调查规划院与北京思行伟业数码科技有限公司根据业务调查人员、内业数据处理和统计人员的工作内容，相互合作，深入研究了山西省九次清查的组织方式、调查方法和内业数据汇总方式，结合林业发展和生态建设实际，在思行国家森林资源连续清查系统基础上，完善优化的一套适合于山西省九次清查野外调查与内业管理、处理分析的一体化平台。

启动界面             样地列表            录入界面

根据山西省连清细则要求和相关技术流程，将该系统分为GPS定位导航、数据录入、数据检查和成果管理四大模块。其中外业端包含GPS定位导航、数据录入、数据检查三个模块；内业端包含数据检查和成果管理模块。

GPS定位导航模块包括GPS定位、地图导航、航迹管理几个主要功能；数据录入模块包括样地基本信息录入功能，如卡片封面、样地定位与测设、样地因子录入、样木因子录入、其他因子录入等功能，同时包含了优势树种筛选、平均胸径、平均树高等计算功能；数据检查模块主要包括样地各因子间的逻辑检查和表间逻辑检查功能；成果管理模块主要是根据国家林业局和西北院的要求进行数据汇总及相应成果的提交，可实现与国家森林资源数据库的无缝对接。

3 系统功能简介

3.1 定位与导航

利用系统内置的GPS和百度导航进行定位和导航，使用少许流量就可以将路线规划到离样地最近的路上，在无路地段将处理后的前期航迹数据作为寻找样地的路线参考，到样地附近后再利用引点定位物和样地定位物作为辅助，可以快速地查找到目标样地。找到样地定位角桩，记录对应的GPS坐标，作为样地GPS坐标进行保存。

3.2 样地定位与测设

样地定位与测设部分，系统提供了手绘和拍照两种方式实现引点位置图和样地位置图的绘制，调查人员可以根据现场实际填写引点定位物和样地定位物，在距离量算方面提供了方便的斜距改水平距的功能。

在引线、样地周界测量中，系统中除提供了斜距、水平距交叉换算功能外，在加站等方面周全考虑，提供了方位角、引线长度、周界边长控制，引线误差、周长误差和闭合差自动计算功能；对于超限数据，提示调查人员进行复测；对于上期不规则样地，提供了前期数据对比功能，可以指导调查队员科学合理的控制限差和确认周界，从而准确的实现周界复位。

3.3样地因子填写

地类的确定是整个森林资源清查的核心工作之一。周界测量完后，调查人员确定样地的地类，按照现地的实际情况填写相关因子。系统根据地类填写相关因子，利用颜色分辨填写选项，其中红色的为在该地类情况下的必填项，蓝色为根据实际情况的填写项，黑色是无需填写项，让调查人员该填什么不该填什么一目了然。样地因子填写过程中实现了数据字典选择录入，可随时查看前期数据，方便进行前后期比较，同时系统提供了严密的逻辑检查条件，实时进行逻辑检核（逻辑条件经过了西北院、华东院、中南院、规划院的检核），让年轻调查队员可以快速掌握调查要领，在现地中解决问题。此外，在系统中内置了技术标准和细则，可随时方便地查询相应调查标准和要求，无需再带纸质图书。

3.4 样木检尺

系统内置了全部前期样木数据，样木位置清晰可见，能通过点击或输入样木坐标，直接生成样木位置图；同时，在样木检尺时，系统将部分变化不大的主要因子进行了预设置，调查队员基本上只需确定是否为活立木、树种、树号和本期胸径即可。枯死木等直接选择检尺类型其他因子自动填写。对不同类型的样木用不同符号表示。对于样木的检尺状态，系统提供颜色变化机制，对未检尺样木用红色表示，对检尺后的样木用绿色表示活立木、黑色表示枯倒采，调查员可随时掌握样木复位情况和检尺进度。

系统提供了针对样木的拍照功能，自动按照相关规范进行照片命名，照片与样地、样木一一对应，清晰明了。对于不能识别的树种可以拍摄该样木的特征，便于相关的植物专家辅助识别确认。

3.5 优势树种确定及树高测量

样木检尺完成后，系统提供了样地内树种断面积自动计算功能，并给出相应的百分比，自动确定优势树种，对于有争议的优势树种，系统提供了调查队员手动选择的功能。优势树种确定后，平均胸径自动计算并自动填写到样地因子表中对应的位置。

对于树高测量，系统可以根据平均胸径自动选择六株平均样木，便于调查队员在其中选择3-5株生长良好、能代表该样地实际的样木来测量树高，完成后自动计算平均树高，为计算样地蓄积提供准确数据。

3.6 其他因子填写

系统内置了需要做植被样方调查的样地号，对于需要调查样方的样地号，相关的两个表格按钮处于可用状态，调查队员按照细则要求进行填写即可；对于不需要进行样方调查的样地，对应表格按钮用灰色显示，调查队员无需记住相应的样地号，按系统提示调查即可。

另外，在各个表格填写的过程中，系统根据逻辑对于值域进行了限制，杜绝了大量调查误录入。

3.7 逻辑检查

系统提供了完善的逻辑检查条件。在样地因子表填写完成后，首先进行表内逻辑检查，在整个样地的调查完成后，做整体逻辑检查，以确定没有逻辑错误；对于有逻辑错误的情况，在现地解决，根据现地实际将相关因子填写正确，把问题留到现地，可避免回到驻地后再发现问题，造成不必要返工，提高了工作效率，降低了工作强度。

3.8 数据双重备份

野外采集的数据如果发生丢失或者损坏，将会产生灾难性的后果，因此数据的安全性就显得极为重要。系统实行数据自动双备份机制，以保证数据的安全性，避免出现意外情况发生。双备份，即在数据采集仪本身的存储中保存一份数据，同时在外置卡上保存一份数据，在采集仪不小心损坏的情况下，还能在外置卡上找到相应的数据，确保万无一失。同时提供了数据手工备份功能，方便调查员按需要手工备份数据到指定目录。另外，在数据导出时，提供一套同纸质卡片格式一致的数据文件，可供调查队员和检查人员随时进行卡片打印和纸质存档。

3.9 成果提交

系统设计了安全的成果提交方式，根据细则和数据保密的要求，系统可以直接生成加密数据包，同时保存一份卡片格式的样地数据资料，便于调查人员核对和使用。调查人员不能随意修改加密数据包，在经过逻辑检查后才能作为最终成果。

3.10 树种图库功能

系统首次内置了全部山西常见样木树种图库，调查队员不用再带树种图鉴等书籍，可以方便地进行检索和辅助识别树种。

3.11拍照功能

系统提供拍照关联功能，并可单独导出。将拍摄的照片进行规范化编号，与样地一对一关联，拍摄的照片可以作为GPS失效情况下到达现地的依据，也可以作为判定地类的依据，同时可方便前后期对比，为下期调查提供宝贵的样地环境演变资料，通过影像资料再现前期样地实貌，实现真正意义上的连续比对。

4 系统应用及特点

在山西省第九次森林资源清查过程中，经过近300个工组实际应用，能很好地满足不同水平、不同年龄、不同知识背景的一线调查队员的需要，取得了良好效果。

总体来说，该系统具有以下特点：

（1）实现了数据规范化录入，提高了数据精度；

（2）简单易用，提高了工作效率，降低了工作强度；

（3）系统集成化程度高，流程规范化，可以快速汇总和统计成果；

（4）数据易保存和运输，降低了运输和储存成本，实现了无纸化办公。

5 总结与展望

5.1 系统应用总结

数据采集是整个山西省森林资源清查工作的关键环节。系统的应用使得山西省第九次森林资源清查实现了无纸化办公，节约了大量的物力财力，减少了90%以上的内业处理工作量，成果数据可以方便的与国家林业局森林清查数据库无缝对接，减少了调查队员的工作量，降低了工作强度，提高了数据精度和工作效率。

5.2 展望

当前周界测量和胸径测量等工作量较大的工作还不能通过先进技术完成，希望随着科技的进步和国家投入的增加，实现森林资源清查工作的全面数字化和智能化。

[1] 国家林业局.国家森林资源连续清查技术规定（2014）［S］.2014.

[2] 山西省林业厅.山西省第九次森林资源清查技术细则［S］. 2015.

[3] 冯建成.山西省森林资源现状及林业发展思路［J］.林业调查规划，2012,37（4）：58-61.

[4] 王孝康.PDA在森林资源清查中的应用［J］.山西林业科技，2006，6(2):34-36.

[5] 侯晓巍．森林资源连续清查中样地与样木复位常见问题分析与对策［J］．宁夏农林科技，2011，52(11):54-55．

[6] 李忠平.森林资源连续清查体系优化问题的思考[J].林业建设，2014，12（6）：1-4.

[7] 肖寒.智慧林业添砖加瓦——思行连清系统在林业调查中的应用［J］.林业建设，2014，12(6)：94.

[8] 山西省林业调查规划院.山西省常见植物图鉴[M].2010.

2017-05-19

魏清华，高级工程师，森林资源资产评估师，主要从事森林资源监测、森林资源调查规划设计和森林资源资产评估等工作。

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1004-7743（2017）03-0057-05