国土三调与林地管理数据融合研究

刘晓瑜　刘燕红　余俊辰　肖禾

摘 要：研究国土“三调”与林地管理数据的关联，找到两者的融合关键技术，构建统一的林地资源管理“一张底图”，对我国各类自然资源调查融合，以及自然资源管理部门制定保护与开发管理政策具有重要意义。以重庆市梁平区为例，根据国土“三调”初始调查数据与林地管理数据空间关系，在现行调查体系下，提出以三调现状为基础，优化林地管理边界，衔接林业重要属性，形成林地资源管理一张底图。通过数据融合，解决了三调现状林地与林业部门管理林地的数据矛盾，实现林地精细化管理的目标。

关键词：国土“三调”;林地管理;数据融合;分类体系

中图分类号：S757 文献标识码：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20201130026

引言

为贯彻落实十九届四中全会精神，加快建立自然资源统一调查、评价、监测制度，健全自然资源监管体制。自然资源部出台了《自然资源调查监测体系构建总体方案》，明确指出要以第三次全国国土调查（以下简称三调）为基础，继承现有的森林资源调查、湿地调查、水利普查、草原资源清查等数据成果，形成自然资源的调查监测“一张底图”。当前，各类资源管理基础不统一，管理边界交叉重叠（如林地管理范围内存在用地性质已改变的征转用区域），难以形成支撑统一管理的“一张底图”。

三调数据与林地数据的融合，有利于实现林业信息共享，发挥实质性效应[1]，有效支撑林地管理工作。现有多源空间数据融合方法往往只侧重于某些方面，釆用特定的方法去解决特定的问题，不具有通用性，无法解决三调与林地数据融合的问题[2-7]。目前研究三调数据与林地管理数据融合的文献较为少见，但行业内部数据衔接处理的研究较多，为数据融合方法的探索奠定了基础。部分文献研究探索了林地管理数据和二调的数据衔接[8，9]，对三调数据的融合具有极大借鉴作用。部分省市三调办参考了林地调查数据，对地类不一致区域开展了重点调查[10-12]，精确了国土“三调”数据成果，但两套数据依然存在地类、属性、边界不一致的问题。因此，研究三调与林地数据融合方法，形成统一的数据基础，对支撑各项工作具有重要意义。

1 研究方法

1.1 研究区域

梁平区位于重庆市东北部，幅员面积约1889km2，呈现“三山五岭，两槽一坝，丘陵起伏，六水外流”的自然景观，形成山、丘、坝兼有而以山区为主的特殊地貌。梁平区森林植被丰富、物种多样，其中特色经济林木有油桐、茶叶、桑树、柑桔、梁平柚等，不论是自然地貌，还是森林植被都具有复杂多樣的特点。因此，选取具有复杂自然地理特征的重庆市梁平区作为研究区域，有助于验证数据融合方法的广泛适用性。

1.2 数据来源

研究数据主要包括重庆市梁平区国土三调数据、2019年森林资源一张图（林地资源管理数据依托于森林资源一张图，简称为林地管理），土地利用现状数据库、2014年已验收退耕还林成果、永久基本农田成果和已审批工程项目矢量范围，数据来源于重庆市规划和自然资源局。

1.3 数据差异情况

三调初始调查基础为2017年10月—2018年3月优于0.2m高分辨率影像，其后更新调查为优于0.5m高分辨影像;林业调查基础本底为2013年优于5m影像，其后每年变更底图为1m或2m遥感影像底图，相对来讲三调影像精度更高，内业识别判读更准确。现暂不考虑精度与现势性差异对数据的影响，对数据差异原因进行分门别类的分析。

1.3.1 林地管理范围内三调非林地区域

1.3.1.1 林业退耕还林工程项目

梁平区林业工程有天然林资源保护工程、退耕还林工程以及其它林业工程，地类差异主要集中在退耕还林工程范围内。林业部门将退耕还林区按整采集为林地地类，但由于退耕还林区内成活率未达合格标准的待补植与失败、因人为或自然原因损毁、农户自主种植与建设等原因，存在地类现状为耕地、建设用地、园地等地类，三调据实调查采集现状地类。

1.3.1.2 标准不一致导致差异

在林地数据中，建设项目临时使用林地的地块，毁林开垦种植农作物的地块，地震、塌方、泥石流等自然灾害，导致林业生产条件完全丧失的林地地块，在林业规划调整前也属于林地，且一般调查为无立木林地;未达到林业有林地、疏林地、灌木林地、未成林地标准，经县级以上人民政府规划为林地的土地一般调查为宜林地，但三调据实调查采集现状地类。

1.3.1.3 国有林场

林业部门将国有林场区域整体调查为林地，但林场中存在林木培育、林业辅助生产建设、居民人为毁林耕作、建设等情况。因此，国有林场中实际存在耕地、园地、建设用地等相应的非林地类，并且三调根据现状地类据实调查采集。

1.3.2 林地管理范围外三调林地区域

1.3.2.1 “四旁”林地调查差异

“四旁”林地是指在宅旁、村旁、路旁、水旁等地自主栽植或自然生长的零星竹丛、林木，以及农区的农田林网。林地数据实际作业中通常把1500m2作为“四旁”区域的采集标准，对小于1500m2的林地不进行调查采集与更新，而三调将达到上图面积400m2的林地全部采集，因此，在“四旁”林地区域存在三调为林地，而林地数据为耕地、建设用地等地类的情况。

1.3.2.2 农业结构调整或耕地自然撂荒成林

由于短期内，农民在耕地上种植林木或耕地自然撂荒成林，使土地用途暂时发生改变，林地数据依然为耕地，三调则按照现状调查为林地。

1.3.3 林地管理与三调林地重叠区域

在林地重合区域，存在两套数据林地二级类不一致的问题，如，三调为灌木林地，而林地资源管理数据为有林地中的乔木林地。

1.4 融合方法

1.4.1 融合总体框架

数据融合以林地管理数据与涉及的三调图斑为融合对象，围绕管理范围融合与林地因子衔接两大融合目标开展。管理范围融合，主要利用三调数据高精度的特点，进行管理边界精度优化，同步梳理林地管理类型与非林地管理类型，对管理范围区域进行调整。林地因子衔接即是属性的衔接，以统一分类标准后，以三调图斑为基准优化图斑边界，继承林地因子。

1.4.2 林地管理范围的融合

林地管理范围融合充分利用三调数据采集精度更高、现势性更强的优势，结合影像与权威资料，以三调图斑地类边界为主要参考，合理优化林地管理范围边界，改善上图指标、分类标准不一致、行政界线差异、调查精度与时效（撂荒成林、土地复垦等）对管理范围的影响。现以原林地管理范围为参考，对林地管理范围内部区域的图斑类型进行归纳与调整。

1.4.2.1 纳入林地管理

原林地管理范围内的三调林地，根据遥感影像现状，与图斑连续性原则，将原林地管理范围内的林地，纳入林地管理。已验收退耕还林区域，根据实际管理情况，将已验收退耕还林成果范围内的三调林地图斑纳入林地管理。临时占用林地的图斑，被临时占用的森林资源规划管理区域，纳入林地管理。

1.4.2.2 不纳入林地管理

已审批的“农转用”区域，用地性质已经发生改变，不纳入林地管理。房前屋后的林盘，从实际情况来看，宅基地房前屋后林地更多受农户影响，并大多位于土地变更调查村庄范围内部，已发放集体所有权证，不纳入林地管理。国有林场范围内建设用地、耕地等地类。除去林木培育与林业辅助生产建设等特殊情况外，其余非林地类如宅基地、公路用地、特殊用地、耕地不纳入林地管理。原林地管理范围内耕地、建设用地等非林地区域。除去上述情况外，其余非林地三调图斑不属于林地管理范畴，不纳入林地管理。

若某区域同时符合林地管理类型与非林地管理类型，则由自然资源主管部门会同林业、农业等各行业部门进行审核，根据已有权威资料与现状数据进行对照，合理化调整。

1.4.3 图斑的属性衔接

1.4.3.1 林地图斑的属性衔接

保持全国土地调查分类标准和林业行业分类标准并行，地类以全国第三次国土调查分类为准，以林业林地分类标准对三调地类进行细化。将两套数据进行空间叠加分析，图斑地类一致时，采用“同名实体融合方法”[13-15]，以“三调”地类边界为基准，继承对应区域的林业属性因子;图斑地类不一致时，采用补充调查方式进一步确认，获得准确的各类属性信息。

1.4.3.2 非林地图斑属性衔接

林地管理范围内的非林地图斑，参与了林业相关工作管理实践。利用融合后的管理范围筛选三调数据中地类为非林地的图斑，将对应林地数据图斑中的林业属性——土地管理类型等，直接赋予到非林地图斑中。

2 研究结果

融合前2套数据如图3所示，现将两者进行空间叠加后发现，林地管理范围内的林地与三调林地重叠面积约为627km2，占比63.7%。林地管理范围内，三调不为林地的面积约为126km2;三调为林地，但不在林地管理范围内的面积约为231km2。管理范围内无法重合区域，林业资源管理数据为林地，而“三调”为耕地、园地、草地、建设用地等地类的情况普遍存在：其中50%的耕地，55%的园地，48%的草地，16%的建设用地位于正在实施的退耕还林区域;同时35%的建设用地位于临时占用林地，其余部分由于精度和现势性不足呈无规律分布。从属性上对比，三调缺少了丰富的林地数据属性因子。

如圖4所示，林地管理范围内的融合将未纳入林地管理的图斑整合到管理范围内，将不属于林地管理的建设用地、耕地等地类剔除，完善了林地管理范围边界信息。融合后的管理范围比原林地管理范围面积减少了约7%，排除退耕还林区、国有林场、临时占用以及原管理范围内其它不属于林地管理的三调图斑，耕地减少了71.2%，建设用地减少了约52%，其它地类减少了15%，园地减少了75%，草地减少了9%，而林地变化了约5%，是由于根据三调边界精度调整，提升管理范围边界精度所致，属于合理的变化。

从图斑属性融合的角度上看，融合前原林业8类林地，三调4类林地。融合在三调图斑边界的基础上统一了林地的边界，融合属性包含了2套数据的特点，包括“三调”地类、权属单位、面积、细化类型、种植属性等属性，兼顾“林业”林种、优势树种、郁闭度等级、起源、龄组、生态公益林的事权、森林类别、管理类型等重要因子，形成支撑行政管理的重要参考数据。

3 讨论与总结

本文将梁平区“国土三调”与林地资源管理数据融合，提升了数据精度，保留了各类属性信息，有利于各行业部门的管理审批工作。后续研究中，可以在如下2方面进一步细化：三调园地与林业经济林的对应情况无法从内业明确，园地与林地数据融合，可在后续研究中进一步完善;改进林业属性调查的方法，提高地类不对应区域的专题属性完善速度。

本文提出了一种优化林地管理范围边界，衔接林业属性因子的数据融合方法，将梁平区“三调”数据与林地管理数据进行了融合，生成新的融合成果。对林业部门而言，此次融合提高了数据边界精度，优化了林地管理范围、有利于提升行政管理的准确度;对自然资源管理部门而言，融合理清了林地管理范围的空间边界，有利于建立长期有效的动态更新制度，有利于后续各类规划的开展，为后续规划与管理工作奠定了基础。

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（责任编辑 周康）

收稿日期：2020-09-04

作者简介：刘晓瑜（1971-），女，处长。研究方向：自然资源管理与可持续发展;通讯作者肖禾（1985-），男，正高级工程师。研究方向：自然资源管理与可持续发展。