森林资源规划设计调查中常见技术方法及其改进措施

高顺良

(云南省曲靖市会泽县大井镇林业工作站,云南 曲靖 654222)

党的十八大明确地将生态文明建设纳入中国特色社会主义“五位一体”的总体布局战略中，森林作为构成生态系统的重要组成部分，其在人类的生产经营中发挥着重要的作用，而积极开展森林资源规划设计调查能够为合理利用和保护森林资源提供指导。近年来云南省曲靖市会泽县林业部门为了进一步抓好森林资源的保护，陆续开展森林资源规划设计调查工作，积极应用先进的技术，全面推动现代林业的快速发展。

1 森林资源规划设计调查的目的

森林资源规划设计调查简称为森林资源二类调查，其主要是指把森林经营单位或者县级行政区域作为调查单位开展的各种森林资源调查活动。其调查的主要目的是为森林资源的保护、合理分类以及科学利用提供参考[1]。通过调查，有助于准确掌握本地区森林资源的分布情况、质量、生长状况等，在此基础上对其进行评价，形成准确且全面的调查结果，从而为森林资源的保护、利用、分类经营等提供指导，为开展森林生态效益补偿、制定区域林业发展规划、实现林业资源的资产化管理提供依据，从而充分实现林业经营的规范性与科学性[2]。

2 森林资源规划设计调查的常见技术

2.1 SPOT-5影像技术

对林木而言，其在生长过程中不可避免地会被各种环境因素所影响，甚至导致大面积死亡，如此便需要借助影像技术重点调查森林环境要素，以全面掌握森林生长发育现状，进一步分析存在的问题及其原因，继而有针对性的制定管理方案。SPOT-5影像技术适用于调查大面积的森林资源，在森林资源规划设计调查中应用此技术时，必须做好前期的处理工作，如影像的强化、融合以及校正等。针对影像的目视解译工作进行分析，包括小班属性、小班勾画以及小班检疫标志等。而将该技术应用在野外调查时，则必须对森林资源进行科学分区，以充分保证调查的效果[3]。

2.2 RS技术

RS技术是指遥感技术，即以远程监控的方式探测目标物，借助空间或者高空平台，应用可见红光或者红外线激光扫描探测目标从而得以实现其最终目的，其技术流程如图1所示。RS技术可以全面地记录和分析森林资源，在计算机技术和相关设备的辅助下转化RS技术获得的数据，形成图片格式等文件，以便准确把握林业信息。RS技术在林业资源规划调查中的优势在于可以用于偏远地区，并且调查的质量高。其遥感技术主要由红光、绿光、红外光三种波段组成，通过RS技术所形成的影像对应为影像和影像对比判断技术，影像地图对比判断技术。考虑到影像的种类多，因此它可以被广泛应用在林业森林规划调查中。

图1 RS技术流程

图2 PTK系统的构成

2.3 GPS技术

将GPS技术应用在森林资源调查规划中，不仅可以准确的测量和分析森林资源生长区域的面积，而且还能帮助相关部门掌握森林资源的现状，在保证森林资源调查质量的前提下降低了人为的工作量。将GSP技术应用在森林资源规划设计中，其能够直接利用卫星对信号进行传输，确保信息传递的稳定性，并且还能够减少环境因素对调查结果的影响，从而确保调查结果的准确性，提升调查规划设计整体上的精确程度。需要注意的是，在林业资源调查规划中应用GSP技术时，需要确保GPS设备的登记控制，确保其处于良好的运行状态，并且还应该精确选择网状结构电位，从而提高森林资源调查的效率[4]。

2.4 GIS技术

GIS是地理信息系统的简称，作为一门综合应用系统，当前GIS技术已经被广泛地应用在森林资源调查、地理测绘等行业中。其充分将地理学、地图学以及遥感和计算机科学相结合，从而把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作有效的集成在一起。

在GIS技术的辅助下，能够把森林资源视图信息与森林地理位置二者结合起来，通过对收集到的对象予以分析，从而将这些信息中包含的图文信息传递给相关部门。将GIS技术应用在森林资源规划设计调查中，能够构建一个包含森林海拔、森林面积、植物群落位置、林木种类以及土壤类型在内的森林植物信息，然后系统性地分析各个资源因素，从而实现森林资源的高效管理与合理利用。

2.5 PTK测量技术

随着GSP卫星定位技术的飞速发展，PKT测量技术也应运而生，PKT测量技术是将数据传输技术和GSP测量技术有机结合起来，从而获得具有较高精度的三维定位信息，其测量系统具体见图2。将GPS技术与PKT技术相结合可以形成两种组合形式：一是GSP-PTK接收机+测图软件，这种组合模式能够实时且动态地采集森林调查规划数据信息，并且应用GPS数据开展预处理，再根据对应的格式存储在文件中，另外还能够编辑测绘图纸；二是GSP-RTK接收机+全站仪+掌声电脑+测图软件，这种技术可以适用于所有的地质环境和比例尺，还能内外一体化全天候高效信息采集，并且无需各种预测量便可以获得数据信息[5]。

3 会泽县森林资源规划设计调查中的技术应用现状

会泽县作为云南省曲靖市管辖内的一个县，地处云南省东北部、曲靖市西北部，地貌主要为山地，国土面积588913hm2，活立木蓄积为 13520710m3，森林覆盖率达到了42.26%,其分布着木本种子植物25科186属250余种。近年来，会泽县开展了森林资源规划设计调查工作，调查结果如表1所示[6]。

会泽县通过技术手段开展森林资源规划调查工作，有助于准确把握森林资源信息，以更好地满足森林资源信息的需求，其具体开展工作如下。

表1 会泽县森林资源概况调查结果

3.1 角规测树计算林分蓄积量

近年来，会泽县主要应用角规测定公顷断面积的对小班/公顷的蓄积量进行计算来获得林木的蓄积量，参照公式如下：

M=G×H×f

各个参数解释如下：

G——林分每公顷断面积；

H——林分的平均高度；

F——林分胸高形数；

如果林木的平均胸径超过5.0cm及以上，那么则应该根据林分树种的情况确定哪些是优势树种，哪些是伴生树种，在G、H、f三个参数时需要采用角规样地实测的方法，具体开展步骤如下：

(1)测定每公顷断面积。从小班内选择数个最具代表性的观测点，应用角规系数等于1.0的角规，围绕站立点为中心，沿着待测周围树干1.3m胸高位置，将树干和前视指标上端线相割，将其作为1断面，相切0.5断面，忽略胸径低于5.0cm的树木。每个角规点分别记录对应树种的断面积，再应用算数平方法对小班每公顷的断面积进行计算，结果应精确到0.1m2。

(2)测定并计算平均树高和胸径。确定好角规样点后，分别在其周围的优势树种、伴生树种中选出3～5株林木，选择的林木应该长势正常、大小中等，然后对每棵林木的直径、高度进行计算，得出平均值。再采用角规点的每公顷断面积加权平均法计算小班伴生树种与优势树种的平均直径和树高，分别精确到0.1cm和0.1m。为了确保调查的精度，各个小班应当尽量且多选择角规样点，特别是对成熟林和中近林，其中小于等于1.0hm2，角规样点为3～4个；1.1hm2～3.0hm2角规样点为4～5个；3.1hm2～7.0hm2角规样点为5～7个；大于7.0hm2角规样点为3～4个。应用角规的方法测树，简单易操作，属于无边界标志样地，抽取的林木株数较少，并且无需每亩检测，因此具有较高的效果。但是这种方法操作时由于绕测人体站立的位置通常不跟地面垂直，容易受到林下灌木、地形等影响，导致测量结果存在误差。

3.2 遥感技术分割小班并计算面积

遥感技术可以在各个时段调查森林资源，当前已经被广泛应用在会泽县森林资源规划设计调查中,其主要是应用在中小班组自动区划中，通过使用图像分割技术，获得高空间分辨率的航天航空遥感数据，如此便实现了小班区划的自动化，传统地形图勾勒小班界限位移大与面积精度不高的问题便迎刃而解。这不仅减少了相关人员的工作量，还确保了森林资源规划设计调查中的效率与结果的准确性。但就当前会泽县开展应用遥感技术的现状来看，还未结合本县林区的实际情况应用地理信息系统，且缺乏此专业技术人员，这些问题在今后的工作中还需进一步完善。

4 会泽县森林资源规划设计调查改进策略

4.1 确保数据信息获取的及时性与有效性

为了进一步提升森林资源规划设计调查工作中数据信息获取的及时性与有效性，需要从以下两个方面入手：一方面，要充分结合会泽县各个林区的实际情况，确定调查工作中开展的时间周期，以便能够及时获取森林资源的有效信息。另一方面，要学习和引进先进的科学技术，例如大数据技术、计算机技术等，在获取森林信息数据后立即对其进行分析，从而提高信息分析和统计效率[7]。

4.2 提高森林资源规划设计调查的效率

目前，传统的调查方式已经不能满足现代农业的发展，因此会泽县应该积极主动地引入先进的设备和软件，如可以应用GIS系统，通过将数据库、网络信息技术、软件功能、人工智能等技术有机结合，从而进一步提高调查的效率。林业工作站还应该通过对比不同调查方法获得的数据来分析每一种方法的作用价值，并在调查工作中适当运用先进的设备和仪器，如可以在应用GPS定位仪的基础上，再将RS技术与GIS技术结合起来，以便更好地分析采集到的数据，确保调查结果的准确性[8]。

4.3 提高调查人员的专业水平

在开展调查之前，应该组织所有的调查人员(如：技术管理人员、质量检查人员、调查人员等)参与系统的培训，可以邀请本地的林业调查规划院的高级工程师授课，培训方式宜室内讲解理论，辅以室外现场相结合。此外要求所有的调查人员均能够熟练掌握《森林资源规划设计调查操作细则》，作为技术人员经过培训后要获得本地区森林资源二类调查办公室颁发的上岗证方能上岗[9]。

4.4 充分实现调查过程的动态化

由于森林资源处于动态的变化中，因此需要将全面调查和数据检测工作整合起来，充分实现调查过程的动态化。在对森林资源开展调查时，应当就林地制定整体控制措施，并且在开展调查的过程中还需要同时考虑到土壤侵蚀、湿地、石漠化、森林健康程度、草本层、灌木层、枯枝落叶层等情况，以便形成的调查报告能够全面的反映出森林环境的整体状况以及其所处的区域中的重要性，为计算森林生物量、森林碳汇等提供有效指导[10]。

5 结语

综上所述，森林资源规划设计调查不但可以为森林资源的合理使用、有效开发提供重要指导，而且还能为林业部门发展提供重要参考。特别是在提出了“金山银山就是绿水青山”这一发展理念后，林业部门越来越重视森林资源的保护。而要想做好森林资源保护，其前提就得全面掌握森林资源情况，如此便需要开展森林资源规划设计调查工作。虽然当前会泽县森林资源规划设计调查方面还存在一些不足，但是只要找准问题，应用先进的设备，采取有效的技术手段，就一定可以在短期内提高森林资源规划设计调查的效率，从而确保调查结果的准确性。