唐孝甲 卢卫峰 尹准生
基于林地“一张图”的县域天然商品林资源调查探讨
唐孝甲 卢卫峰 尹准生
(国家林业和草原局华东调查规划设计院 浙江杭州 310019)
基于林地“一张图”数据,利用高分辨率遥感影像,采用GIS,通过遥感判读、现地调查、数据检查与处理,准确掌握县域天然商品林资源。明确了天然商品林资源调查对象、任务与内容,制定了调查技术路线与技术要点,并针对天然商品林保护中存在的问题进行分析探讨,提出对策。
林地“一张图”;县域;天然商品林;资源调查
根据习总书记“争取把所有天然林都保护起来”的指示,我国“十三五”期间全面停止了天然林商业性采伐。对非天保工程区国有商品林,中央财政安排森林管护费补助和全面停伐补助;对非天保工程区集体和个人所有天然商品林实行停伐奖励,凡自愿选择停伐的集体和个人,中央财政安排停伐管护补助资金。目前,全国各省(区、市)国有天然林全部纳入了管护补助范围,中央财政对河北、湖南、福建等16个试点省(区)的部分集体和个人所有天然商品林给予了停伐管护费补助。2018年,国家林业和草原局组织开展了河北、辽宁等9个非天然林保护工程区省份的天然林保护落实情况核查工作。核查中发现,除湖南、河北省外,多数省未开展天然商品林资源调查。试点县一般根据二类调查等资源档案资料的天然商品林资源数据分解停伐管护任务,因数据欠准确,造成部分管护面积落实不到具体实施单位,进而引起天然商品林停伐管护补助资金使用与兑现滞后。天然商品林资源调查是区划界定的重要基础工作,只有掌握了天然商品林资源现状,才能将停伐管护补助任务合理分解到林权所有者,将管护面积落实到具体山头地块。开展天然商品林资源调查技术探讨,对推进天然商品林停伐管护补助试点具有积极引导意义。
天然林又称自然林,按退化程度可分为原生林、次生林和疏林。原生林是未经开发利用,仍保持自然状态的森林,是森林演化的顶级群落,有丰富的物种、良好的森林结构和防护功能,目前基本上已划为自然保护区或国家公园等进行严格保护。次生林是经人为采伐和破坏后天然恢复起来的森林,生态稳定性和生态功能较差。我国现有天然商品林多为次生林,需采取人工补植与封山育林等人工促进措施,改善林分结构,逐步恢复其近天然的生态防护功能。结合国家森林资源调查与林地变更调查的有关技术规定,天然商品林调查对象应包括纯天然(天然下种)、人工促进天然更新和天然萌生三种起源,林种包括用材林、薪炭林和经济林[1]。
与国家目前掌握的天然林资源数据相一致,县域天然商品林调查范围应为县域内面积在0.0667公顷(1亩)以上的天然起源的乔木林、竹林、灌木林、疏林、未成林封育地。
为及时准确统计掌握各类天然商品林资源数据,必须明确天然商品林资源调查任务,统一调查内容。根据《森林资源规划设计调查技术规程》《天然林保护工程二期核查办法》等相关规定与政策要求,天然商品林调查的首要任务是开展小班区划调查,获取县域范围天然商品林现状数据,并以此为基础建立天然商品林数据库,包括小班矢量图形数据、属性数据和统计表。
天然商品林调查内容主要包括:
(1)小班区划:在林地“一张图”数据基础上进行天然商品林小班遥感判读区划和现地调绘。
(2)调查记载属性因子,包括:
a)空间位置因子:县、乡、村、村民组、林班、小班;
b)基础因子:面积、地貌、土壤类型、土层厚度;
c)林地因子:地类、林地质量等级;
d)管理因子:土地权属、林种;
e)林分因子:起源、优势树种(组)、郁闭度(覆盖度)、龄组、每公顷蓄积量、平均胸径、每公顷株数;
f)其它因子:群落结构、自然度、灾害类型、灾害等级、森林健康等级等。
林地“一张图”是依据现有森林资源规划设计调查、公益林区划界定等成果,以DOM为基础,通过遥感判读核实,辅以适当的现地调查,按照林地落界基本条件和精度要求,落实现有林地和依法可用于林业发展的其他土地的边界和图斑[3]而形成的矢量数据集合。按国家林草局要求,自2017年开始,在全国以林地“一张图”基础上,开展以县域为单位的常态化年度林地变更调查[2]。因此,基于林地“一张图”,可提取包含地类、权属、林种、起源、面积、优势树种、胸径、蓄积等最新信息的天然商品林数据。基于高分辨率遥感影像,应用GIS技术,经遥感判读、查核资料、实地调查,采集县域范围内天然商品林现状信息,对矢量图形数据进行拓扑、重叠、多部件、碎小班检查,对属性数据进行完整性和逻辑性检查后,生成天然商品林数据库。通过统计与汇总,即可获得需要的县域天然商品林资源汇总数据。
为确保调查成果质量,要按森林资源规划设计调查的工作程序要求开展天然商品林资源调查,做好以下关键技术环节工作。
3.2.1资料准备
最新林地变更调查数据,二类调查数据; 1:1万地形图,高分辨率遥感影像;最新行政界线,行政乡村名称和代码,各行政村的村民组(自然村)名称;林权勘界成果,林地权属发生变化的证明等天然商品林主要管理属性因子核实资料。
3.2.2生成操作图层
在Arcmap中,采用“CGCS2000国家大地坐标系”配准地形图和遥感影像,从最新林地变更调查数据库中定义查询(表达式为[SHI_QUAN_D] not in ( '10' , '20' ))提取包含天然商品林信息的非公益林数据,即提取事权等级不为10、20的数据生成天然商品林资源调查的操作图层。
3.2.3遥感判读区划
基于高分辨率遥感影像,在Arcmap中加载操作图层,对影像特征明显变化的小班,采用分割、合并工具,区划新增地类发生变化的天然商品林小班。小班内分割新增地类小班或多个小班局部合并形成的小班按所属村(林班)最大小班号续编小班号,建议不进行多个小班整体合并。
3.2.4现地核实调查
在操作图层中,标注小班号、地类等,从属性表中提取天然商品林外业调查表,制作以地形图或遥感影像为底图的外业调查用图。
对室内遥感判读出的新增小班,预先填写县、乡(林场)、村(林班)及村民组(工区)名称等空间数据,现地调查记载地类、起源、林种、权属、优势树种、平均年龄、平均胸径、平均树高、郁闭度等属性因子;现地核对影像无变化的天然商品林小班属性因子,与林地“一张图”不一致的数据进行修改。
林地“一张图”明显漏划的天然商品林小班,要现地区划调查填写相关调查因子。明显错划的予以剔除。对行政界线发生变动的,要修改相应行政单位名称与代码。
外业调查过程中,及时整理现地调查数据,在操作图层中对小班界线进行修改,补充完善天然商品林小班属性数据。
3.2.5提取天然商品林数据
从操作图层属性表中,采用定义查询以[DI_LEI] in ('0111', '0112' , '0113' , '0120' , '0131' , '0132' , '0142' ) AND [QI_YUAN] in ('11' , '12' , '13' ) 提取生成全部天然商品林小班数据。
3.2.6数据检查与处理
在ArcCatalog中进行矢量图形数据检查。将天然商品林数据分别与公益林数据、人工林数据、无立木林地等不符合天然商品林区划界定条件的林地数据及非林地数据进行“不能与其他要素重叠”的拓扑检查,删除外业调查中不是天然商品林的小班。同时进行小班重叠检查,将重叠小班合并到相邻小班中。小班重叠检查后,在Arcmap中对公益林数据进行多部件检查。使用“消除”(eliminate)工具,将图形面积小于0.0667公顷的碎小班与相邻小班合并。
在Arcmap中进行属性数据检查。通过属性数据完整性和逻辑性检查,使小班属性表内容完整,填写规范,调查因子间无逻辑错误。
3.2.7建立数据库
属性表中使用“几何计算”和“字段计算”功能计算小班面积和小班蓄积,使用“汇总”功能等进行数据处理,生成天然商品林统计表。导出保存该数据属性表和统计表,即为内容完整的天然商品林数据库。
在天然林保护落实情况核查工作中发现天然商品林保护中存在一些问题,需在资源调查中思考探讨,寻求对策。
(1)明确调查对象,确保天然商品林资源数据真实准确。部分停伐管护补助试点县,担心林权所有者因其短期经济利益减少而不愿意签订停伐管护协议,在统计提供天然商品林现状数据时扣除了部分天然成过熟用材林、毛竹林和经济林面积,有的将人工促进天然更新用材林也予以剔除,造成统计的天然商品林面积不符合实际情况。因此,应明确天然商品林资源调查对象是所有天然起源(包括纯天然、人工促进和天然萌生)的商品林(包括用材林、薪炭林和经济林),以确保调查统计数据能真实反映全县域的天然商品林资源现状。至于如何将停伐管护面积落实到林权权利人的具体山头地块,则留待天然商品林区划界定时解决。
(2)扩大调查范围,摸清天然商品林后备资源数量。9个非天然林保护工程区省份,对应于全国“十三五”天然林保护总规模(29.66亿亩)的天然林面积为6.03亿亩,2018年的天然林面积为5.84亿亩,近几年天然林面积减少0.19亿亩。实施天然林保护,既要强化现有天然林管护,有效遏制天然林面积减少,同时可考虑将部分近自然的人工商品林作为天然商品林后备资源逐步纳入天然林保护范围。因此,天然商品林资源调查,可将起源于人工造林、但经过计划性保护和人工促进天然更新后形成的近天然人工林纳入调查范围,尤其是近自然人工阔叶混交商品林和针阔混交商品林。
(3)规范调查程序,避免与天然公益林数据重叠。因未开展本底资源调查或调查程序不规范,部分停伐管护补助试点县把天然公益林面积当作天然商品林面积上报,造成部分停伐管护补助面积不能落实到具体的实施单位。根据国家林草局的要求,各地多数进行了公益林数据与林地“一张图”的衔接。各省应统一从林地“一张图”中提取非公益林数据生成操作图层开展天然商品林资源调查,并与公益林数据进行矢量数据拓扑检查,删除外业调查中不是天然商品林的小班,如此方能有效避免天然商品林与公益林小班的重叠。
(4)重视空间属性调查,明确管护责任主体。核查9个省18个县的中央财政集体和个人天然商品林管护补助资金使用率为63.68%,超过1/3的资金未使用。造成资金使用率低的主要原因是管护面积难以落实到具体的林权所有者(集体和个人)。因此,天然商品林资源调查必须重视空间属性因子调查,做到行政乡村名称、代码及权属正确无误。当行政界线发生调整时,必须在小班数据库中修改相应名称和代码,以确保区划界定中能将天然商品林停伐管理补助任务顺利分解落实到具体实施单位和山头地块。
(5)统一数据库属性结构,提高天然商品林资源数据质量。目前,调查的9个非天然林保护工程区省份中,只有湖南、河北等省建立了统一属性结构表的天然商品林数据库,多数核查县是从林地变更调查数据或森林资源档案数据中提取天然商品林数据,因数据属性表结构不一致,难免在提取汇总上报资源数据过程中发生差错。建议在林地变更数据库属性表基础上,增加一些反映天然商品林管护要求的管理属性因子(如:是否纳入停伐管护补助范围、管护方式、是否签订管护协议等),统一规范天然商品林数据库属性表结构和统计表格式,通过规范天然商品林数据库,提高天然商品林资源数据质量,为开展天然商品林区划界定,分解落实中央财政停伐管护补助资金任务,开展天然商品林保护的监督管理提供可靠依据。
[1] 国家林业局.国家森林资源连续清查技术规定[S].2014.
[2] 国家林业局.林地变更调查工作规则[S].2016.
[3] 国家林业局.林地保护利用规划林地落界技术规程(LY/T 1955-2011)[S].北京:中国标准出版社,2011.
[4] 黄国胜.大数据时代林地一张图建设构想[J].林业资源管理,2018,(3):1-4.
[5] 闫飞.森林资源调查技术与方法研究[D].北京林业大学,2014.
[6] 高祥.森林资源调查监测信息化技术方法研究[D].北京林业大学,2015.
[7] 国家林业局.林地变更调查技术规程[S].2017.
[8] 国家林业局.森林资源规划设计调查技术规程(GB/T 26424-2010)[S].北京:中国标准出版社,2011.
Investigation of natural commercial forest resources at county level based on ‘one map’ of forest land
TangXiaojia, LuWeifeng, YinZhunsheng
()
We can accurately grasp the natural commodity forest resources in the county by using high-resolution remote sensing images, GIS technology, remote sensing interpretation, on-site investigation and data inspection and processing based on the "one map" data of forest land. The resource survey object, task and content were clearly defined, and the survey technical route and technical points were formulated. The problems existing in the protection of natural commercial forest were analyzed and discussed, and the countermeasures were put forward.
Forest Land“ One Map”, County level,Natural commercial forest,resource investigation
S757.2
A
1004-7743(2019)01-0018-04
2018-11-29
唐孝甲(1963-),男,湖南城步人,高级工程师,主要从事森林资源规划设计及森林资源监测工作;Email:zjhztxj@126.com。