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3S+ISAM技术在森林资源二类调查中应用研究

2011-08-15程向东骆成久

绿色科技 2011年9期
关键词:森林资源小班林业

程向东,马 越,骆成久,高 娟

(江苏省宿迁市宿城区林业中心,江苏 宿迁223800)

1 引言

森林资源二类调查,又称森林资源规划调查、森林资源普查,是林业生态、产业和文化“三大体系”建设的基础性工作。2009年,宿城区为快速高效地推进林调工作,将3S+ISAM技术在二类调查中进行了应用,以2008年版1∶5 000航空影像为主要信息源,实地调查时以GPS定位技术进行地面校正,应用Gis进行森林资源空间数据管理;应用Mapinfo软件进行小班勾绘,ISAM软件系统进行数据统计,快速准确地获取林地利用状况、面积、活立木蓄积、土地权属等信息,以此建立以ArcGis为平台的实用性较强的森林资源管理系统,对合理经营、科学管理森林资源,实现林业的可持续发展具有重要意义。

2 3S+ISAM技术在森林资源二类调查中的应用

2.1 利用RS进行航空像片判读

(1)直接判读法。对于像片上影像特征比较明显的地物,通过直接 判定地物的性质。

(2)对比分析法。将像片上待判的影像与已有的标准航空像片进行比较,以判定该地物的性质。

(3)逻辑推理法。利用各种现象之间的关系,按照逻辑推理进行判读。

2.2 利用GPS进行小班勾绘。

2.2.1 小班线勾绘

根据森林经营单位的实际情况,可采用地形图、航摄像片进行小班调绘。小班调绘时须遵循小班划分的原则与条件,对坡勾绘与现地目测、丈量相结合,根据调绘对象与地形图(或航测照片)所标地物的相互关系,确定各种界线的准确位置,逐块绘出林班、小班界线。

(1)利用地形图勾绘小班。调查人员在当地熟悉情况的干部群众共同配合下,携带1∶10 000地形图和GPS,进行外业调查,采用对坡或现地勾绘方法,实地勾绘小班界线。工作时,应首先进行踏查,掌握全貌,给出边界。小班界以虚线表示,其他均应按《林业地图图式》统一绘制。凡新建的水库、河渠、公路等地物应补绘上图,地形地物改变形状时应加以修改,图上地物在实地已不存在时应划去。

(2)利用航片勾绘小班。根据近期航片,到现地核对,并进行现场现地调绘。

2.2.2 现地校正勾绘

按照小班划分条件、勾绘细致程度的规定及相关基础资料,根据航空像片的区划对象与地形图所标地物的相互关系,现地确定各种界线的准确位置,逐块校正勾绘小班界线。勾绘困难时,可测设若干GPS点。

2.3 GIS管理系统。

2.3.1 外业

外业工作需要在地图上参照明显地物勾绘小班边界,GIS配套卫星照片上附有道路、河流、村界及整个调查区域的地形,工作人员通过现场踏查,能迅速在地图和航片上勾绘小班边界、记录土壤、海拔、坡向、林种和树种等各项小班调查因子,收集到第一手资料。

2.3.2 内业

森林资源二类调查精确到小班地块,内业利用GIS绘图工具,根据外业手绘图面资料,将小班位置,闭合边界输入电脑,输入时把握每个小班的控制点,力求转绘准确无误。输入完毕,经核对检查后,即可得到各小班的准确面积,非常方面快捷。再通过与系统内关系数据库相联系,得到空间数据库与属性数据结合的各种专业图纸,如林种、树种、地类、土壤等电子地图,在此基础上进行电子地图上的整饰,根据不同的不同工作需要加上图头、图例、经纬度、km网格、着色等,可以得到各种数据清晰、准确无误的图纸和表格。

传统森林资源二类调查工作中,制图是一项技术性强且工作量极大的工作,在GIS提供的制图工具中,这项工作变得轻松自如,GIS将地图分为点状图、线状图、面状图、等值线图等四大类,利用其图形操作模块,通过图形的组合、叠加、复合、实现地图的拼接、剪裁、缩放等各种功能,从而制作各种复杂的专业图纸。在二类调查中内业工作中,通过将小班上图、信息录入、逻辑审核等方式,实现了小班面积自动求积、小班面积与林权颁证面积平差计算、属性数据录入、自动计算各树种的林龄、龄级、林组以及各类资源蓄积等功能。同时,可以利用测量与计算,进行全站仪、GPS、经纬仪、软盘仪等工具,进行测量结果的计算、平差与导入,从而实现图形制作的过程,把技术人员从繁杂的计算和绘图中解脱出来。GIS系统的逻辑查错功能、查询统计功能、报表统计功能、图形管理功能,都节省了二类调查经费,提高了调查工作效率,将二类调查的成果有效地反映出来。

2.4 ISAM 运用

ISAM应用到二类调查中,将外业调查的成果,按林班、小班的顺序输入,地类、林种、面积等信息一并录入,形成数据库,大量的调查数据输入后,形成了庞大的资源系统,可以按照任意属性进行检索,分类统计,使调查结果的实用性更强。通过根据不同属性分类得到的数据进行分析,为林业的发展提供基础依据。

2.5 3S技术与ISAM集成运用

本次调查以1∶5 000航空影像为主要信息源,充分利用已有的森林资源调查成果,以实地调查为主,获取调查区域的森林资源空间信息、动态信息,借助地理信息系统平台(GIS),构建森林资源信息管理系统。片林、带状林面积调查借助遥感航片和地形图,以地面调查为主,采用GPS定位技术,结合航片判读进行小班区划,内业电脑利用MapInfo软件进行小班勾绘,转入GIS,建立空间数据库,小班信息输入ISAM求算、汇总和管理森林资源数据,形成调查成果。

宿城区以乡镇为林班,小班编号以林班为单位进行编号,调查人员对航空影像进行判读,根据航片上的信息,同时利用GPS定位系统找到林地,按照实地情况将小班用红线在航片上圈出,判断小班森林类别、林种、树种组成、龄级龄组等信息,记录在小班卡片上。转入内业,利用MapInfo在电子航片上准确勾绘出小班,按照林班、小班编号导出林地面积,同时小班其他信息输入电脑,倒入ISAM进行数据逻辑审核,出现问题返回校正。数据校正后进行分类统计,形成调查成果。

2.6 成效分析

本次利用3S+ISAM技术进行调查,4个月时间共完成小班12 625个,样方调查记录60 659条,四旁树样地调查记录592条,用材林近成过熟林调查记录213条,调查古树名木47株。内业共绘制完成航片图152张,电脑输入小班12 625个,调查结果宿城区森林覆盖率达到29.48%。

3 3S+ISAM技术的推广应用

3.1 推广应用前景分析

该研究成果功能实用、内容丰富、操作方便、性能稳定,并且具有很好的可维护性和可扩充性,具有广阔的应用前景。不仅可以应用到森林资源调查中,还可以用于生态资源、林地资源、湿地源调查和教学科研等领域;该成果在不同的造林营林、森林资源监测机构和所有林业系统单位均可应用。辅助林地执法检查、森林资源管理及林业发展规划等工作。以此为平台,建立动态监测体系,每年监测全区森林覆盖率变化等指标,为小康指标考核提供支撑。

3.2 推广应用措施

(1)利用该成果和省市深入合作,形成联动资源管理体系,每年及时更新造林、采伐等信息,建成森林资源管理系统。

(2)在项目成果基础上,针对宿城区杨树资源优势特点,组织人力、物力建立杨树标准化营林措施系统,指导营林技术,以更好地为壮大杨树产业服务。同时建立技术推广网络,增强服务示范功能,充分利用技术手段,在造林适生树种研究、林业生态工程模式化建设和经营技术、困难地造林技术、林木定向培育与高校利用技术、生物多样性恢复及保护技术、森林资源的合理开发利用等方面寻求突破,不断提高森林资源营造和管理水平,实现全市林业的全面发展。

(3)与科研院所建立密切的合作关系,在数据系统完善、升级和数据控制上进一步优化,以保持系统的科学性、先进性。

(4)将技术成果整理成书,给政府和相关部门作为制订经济发展、生态建设规划的重要依据,为经济社会可持续发展作出更大贡献。

[1]国家林业局.森林资源规划设计调查主要技术规定[R].北京:国家林业局,2003.

[2]江苏省林业局.江苏省森林资源规划设计调查操作细则[R].南京:江苏省林业局,2007.

[3]李巧燕.GIS技术在地方林业工作中的应用及设想[J].科技信息,2009(31):769~740.

[4]李大锋.浅谈森林资源二类调查的图形处理[J].广东林业科技,2007(6):30~31.

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