新技术在全南县林业实践中的应用浅析

赖堂煌，李国旭

（江西省全南县林业局，江西全南 341800）

进入21 世纪以来，林业产业结构不断优化升级，林业新技术得到创新发展，卫星遥感影像、无人机、平板电脑及森林资源管理“一张图”等新技术及设备在森林资源调查监测、森林防火、病虫害防治、林地管理和营造林生产等方面得到广泛应用。先进科学技术及设备的加持，不仅能有效提升林业工作效率和质量，还能促进林业社会、经济和生态协调发展，实现林业可持续发展。

1 卫星遥感影像的运用

遥感卫星拥有的高分辨率影像图具有信息量大、操作方便、可用性强等特点，能客观真实地反映地理空间信息，在我国林业生态建设中的运用越来越广泛，发展前景广阔。

1.1 森林资源调查监测

森林资源调查监测的主要任务是掌握森林资源的类型分布、森林面积及植被消长变化等动态信息，而卫星遥感影像能直观地反映地理位置、地形、水系、路网等信息，可提高森林资源调查监测精度，节省森林资源调查监测的时间和成本。利用遥感卫星数据，依托GIS 地理信息系统制成调查地图及各类图表，为森林资源监测调查提供基础数据支持，也可将不同时间段的遥感影像用于监测森林资源的演替机制与变化规律[1]。

基础的卫星遥感识别是用目视的方法对林地小班进行判读，在调查前确定林地小班的地类、将林地划分成独立的小班，再结合野外调查数据确定小班属性，以缩短外业调查时间，提高调查效率。具体操作方法为，调查人员以卫星遥感影像图为底图，选择具有一定代表性的调查路线，在调查人员进入要调查的林地小班后，将卫星遥感影像图与现地实际情况进行比对，记录林地小班的立地因子、林分因子、权属因子等数据，并拍摄小班实况照片，然后通过样圆（方）调查、角规调查和目视调查等方法开展小班蓄积量调查。

1.2 森林火灾预防监测

1.3 林业案件查处

查处林业案件时，办案人员会到案件现场进行实地勘察，以便确定疑似违法图斑的面积、蓄积量等案件关键数据。但存在部分案件因距案发时间过久或现场变化太大等因素，导致违法面积和蓄积量等数据确定困难，影响案件的查处效率。应用卫星遥感影像技术能有效解决违法面积、蓄积量等数据不易确定的问题。例如，2018 年江西省赣州市全南县通过比对2016年与2018 年的卫星遥感影像资料（见图1），确认树木被伐面积，证明犯罪嫌疑人的滥伐林木行为。

图1 2016 年和2018 年卫星遥感影像对比

2 无人机的运用

江西省全南县林地总面积134 203.8 hm2，其中林地面积125 524.5 hm2，活立木蓄积量1 380 万m3，森林覆盖率83.39%，森林资源管理难度大，基层护林员难以做到全方位巡护，而利用无人机可有效解决在森林病虫害防治、营造林生产、森林防火、资源调查监测等管理中遇到的难题。

2.1 森林病虫害防治

森林病虫害大多出现在林区深处，地形复杂，人工难以及时监测病虫害发生情况和采取防治措施。而利用无人机航拍技术能及时监测森林的动态变化，全面掌握病虫害现状和发展趋势，快速制订防治方案，弥补人工作业的不足，提高防治效率。同时，在防治过程中，无人机可作为作业机挂载喷药设施于高空喷洒防治药剂，能有效扩大防治面积、避免人员接触，提高防治工作的效率和安全性[3]。

2.2 森林资源执法保护

2018 年，全南县水利局首次引入无人机助力水政执法，通过增加无人机巡航，实现无人机执法巡查常态化，构建“地加空”立体式的动态监管格局，加大执法监管力度，提高执法监察实效。2018 年，全南县通过利用无人机开展空中巡查，共拍摄30 min 视频，120 张照片，巡查面积约40 km2。全南县在今后的森林资源执法保护工作中将充分利用无人机开展水域巡查，扩大巡查范围，加大对违法采砂、侵占水域等违法行为的打击力度，使森林资源执法保护工作更加信息化、常态化、全面化。

2.3 森林防火

传统的森林防火工作主要是依靠巡防人员实地巡逻，效率低下。应用无人机进行森林防火，可通过设定固定的飞行路线，在监测飞行中实时传回现场影像数据，相关监测人员能根据影像数据及时发现火情，并第一时间汇报指挥中心，做到早发现、早扑救。同时，利用无人机对火情进行实时监控，可确定起火范围和火势发展方向，制订灭火计划，提高火灾扑救的效率和安全性[4]。

2.4 森林资源调查监测

当前林业工作人员虽会利用卫星遥感、3S 等技术进行森林资源调查监测，但仍需要大量的林业工作人员进行实地调查和取样，在耗费大量人力、物力的同时，仍然存在调查精度不足、效率低下等问题。应用无人机既能快速准确地获取调查范围内的高精度空间遥感信息，又能通过搭载不同类型传感器获得不同波段的光谱信息，有效提升森林资源调查效率和调查精度，节约调查成本[5]。例如，2021 年国家下发森林督查图斑XX 号，结合无人机拍摄的影像资料（见图2），确定为山体滑坡造成的森林资源破坏，成功销案。

图2 山体滑坡现场

3 森林资源管理“一张图”的运用

森林资源管理“一张图”始建于2010 年，是在国家林业局发布的《全国林地保护利用规划纲要（2010-2020 年）》基础上，利用3S 技术建立的森林资源矢量数据库。通过对卫星遥感影像的判读和现地调查，结合森林资源经营档案的动态化管理模式，将林地征占用、造林更新、自然灾害、林木采伐、林业案件等林地及森林动态情况进行年度更新，同时修改完善小班边界和小班属性，形成基于GIS 的森林资源矢量数据库，为林地及森林资源科学化、精细化管理奠定基础[6]。

3.1 林地管理

森林资源管理“一张图”能为林地管理人员提供林地空间、属性数据等林地信息。在建设项目使用林地管理中，将建设项目矢量图层导入至森林资源管理“一张图”图层中，“一张图”能准确显示建设项目区域的地理位置、小班属性等关键因子；在调查非法占用林地时，将不同时段的卫星遥感影像加载到森林资源管理“一张图”中，可根据影像变化情况勾绘出非法用地范围，提取地类、林种、起源、公益林事权及林地保护等级等小班信息[7]。

例如，全南县陂头镇在规划一个新的水电站项目中，需林业部门调查项目区域的林地情况。林业调查人员通过利用森林资源管理“一张图”技术，将电站项目规划区矢量图层加载到森林资源管理“一张图”图层上，标注项目区内的林地小班属性，提前掌握项目区内的林地状况，进而有针对性的进行外业调查，提升调查效率。

区域需水包括生产需水、生活需水、生态需水，受到气候条件、人口增长、国民经济发展、产业结构布局等多方面因素影响。其中，作物在生长过程中因供水不足，阻碍正常生长而发生的水量亏缺称为农业干旱。

3.2 营造林管理

森林资源管理“一张图”数据，能实现造林规划、设计及验收工作的有效连接。1）规划、设计工作。提高了造林作业规划、设计的准确性、合理性；提高了造林工作人员选择造林地类、面积的合理性。2）检查验收工作。将造林规划或造林作业设计图纸导入森林资源管理“一张图”中，结合影像进行对比，能准确查验造林面积。3）监测工作。通过对森林资源管理“一张图”进行年度更新，将年度新造林地块落界到林地面上，形成年度变化图斑，能有效监测造林动态变化和造林成效。

例如，全南县作为森林资源管理“一张图”的试点地区，通过整合地区自然资源，制作自然资源管理“一张图”，同时与村民签订土地相关协议，明确土地保护与利用义务，给予村民经济补偿，解决了部门管理权责利划分不清和交叉用地的问题，扩大了森林资源的管理范围，提高了自然资源管理水平[8]。

3.3 数据统计

森林资源管理“一张图”实行年度变更、年度出数的动态管理，将森林资源年度变更数据进行系统统计，并将数据导出至Excel 表格，制作各种分布图进行直观呈现，满足森林资源数据分类和精确统计，推动森林资源数据社会化管理、利用。

4 平板电脑的运用

2019 年开展第七次森林资源二类调查后，平板电脑在林业实践中得到快速推广应用，尤其是在森林资源调查和林业工程验收方面。相较于传统的纸质地形图，平板电脑除了具有定位、导航、测算等功能外，还可以实时查询和输入小班因子和计算蓄积量，在调查因子输入完毕后，还能通过软件即时检查存在的逻辑错误[9]。

4.1 森林资源调查监测

与手工输入调查方式相比，平板电脑可以实现调查过程的全电子化操作，无需携带纸质地形图。具体操作方式为，在调查现场打开平板电脑中的调查软件，加载所需数据，导入所需调查区域的图层、行政界限、经营管理界限及小班界限等，在到达小班位置后，结合现地调查实际进行小班区划和填写调查因子。与传统调查相比，应用平板电脑时只需在现场填写关键数据，后期在通过内业整理来完善其他数据因子，提高了调查效率。同时，平板电脑能通过连接WiFi 或插入SIM 卡具备通讯功能，便于调查检测人员实时交流调查中出现的问题，及时解决[10]。例如，2019 年全南县开展的第七次森林资源二类调查工作，共调查县级固定样地381 个，调查固定小（细）班18 583 个，面积156 575.4 hm2。此次调查全程采用平板电脑进行外业调查和内业整理工作，提高了调查效率和质量。此次调查结束后，江西省、赣州市共抽查了样地54 个，小班1 015 个，分别占总数的14.2%和5.5%，合格率均为100%，创造了历次森林资源二类调查的最好成绩[11]。

4.2 林业工程验收

在以往开展低质低效林改造、森林抚育、退耕还林等林业工程验收工作时，工作人员需携带大量纸质地形图爬山涉水进行验收，导致工作人员行动困难、验收工作效率低下。而应用平板电脑可预先加载森林资源管理“一张图”数据，再叠加需要验收的工程矢量数据，形成一套完整的电子数据，在此基础上对每个林业工程小班进行逐块验收核查，提高工程验收的效率、质量，提高验收安全性[12]。

5 结语

林业可持续发展需依靠林业新技术创新，新技术在林业实践中的使用又需要提高林业技术人员的创新理念和使用新技术的能力。提高林业新技术的实践应用范围和效率，需增加资金投入、加大技术培训力度、建立完善的新技术推广和使用体系，以提高无人机、卫星遥感、平板电脑等现代林业技术手段在林业实践中普及率和应用效率。