3S＋ISAM技術在森林資源二類調查中應用研究

程向東，馬 越，駱成久，高 娟

（江蘇省宿遷市宿城區林業中心，江蘇 宿遷223800）

1 引言

森林資源二類調查，又稱森林資源規劃調查、森林資源普查，是林業生態、產業和文化“三大體系”建設的基礎性工作。2009年，宿城區為快速高效地推進林調工作，將3S＋ISAM技術在二類調查中進行了應用，以2008年版1∶5 000航空影像為主要信息源，實地調查時以GPS定位技術進行地面校正，應用Gis進行森林資源空間數據管理；應用Mapinfo軟件進行小班勾繪，ISAM軟件系統進行數據統計，快速準確地獲取林地利用狀況、面積、活立木蓄積、土地權屬等信息，以此建立以ArcGis為平臺的實用性較強的森林資源管理系統，對合理經營、科學管理森林資源，實現林業的可持續發展具有重要意義。

2 3S＋ISAM技術在森林資源二類調查中的應用

2．1 利用RS進行航空像片判讀

（1）直接判讀法。對于像片上影像特征比較明顯的地物，通過直接 判定地物的性質。

（2）對比分析法。將像片上待判的影像與已有的標準航空像片進行比較，以判定該地物的性質。

（3）邏輯推理法。利用各種現象之間的關系，按照邏輯推理進行判讀。

2．2 利用GPS進行小班勾繪。

2．2．1 小班線勾繪

根據森林經營單位的實際情況，可采用地形圖、航攝像片進行小班調繪。小班調繪時須遵循小班劃分的原則與條件，對坡勾繪與現地目測、丈量相結合，根據調繪對象與地形圖（或航測照片）所標地物的相互關系，確定各種界線的準確位置，逐塊繪出林班、小班界線。

（1）利用地形圖勾繪小班。調查人員在當地熟悉情況的干部群眾共同配合下，攜帶1∶10 000地形圖和GPS，進行外業調查，采用對坡或現地勾繪方法，實地勾繪小班界線。工作時，應首先進行踏查，掌握全貌，給出邊界。小班界以虛線表示，其他均應按《林業地圖圖式》統一繪制。凡新建的水庫、河渠、公路等地物應補繪上圖，地形地物改變形狀時應加以修改，圖上地物在實地已不存在時應劃去。

（2）利用航片勾繪小班。根據近期航片，到現地核對，并進行現場現地調繪。

2．2．2 現地校正勾繪

按照小班劃分條件、勾繪細致程度的規定及相關基礎資料，根據航空像片的區劃對象與地形圖所標地物的相互關系，現地確定各種界線的準確位置，逐塊校正勾繪小班界線。勾繪困難時，可測設若干GPS點。

2．3 GIS管理系統。

2．3．1 外業

外業工作需要在地圖上參照明顯地物勾繪小班邊界，GIS配套衛星照片上附有道路、河流、村界及整個調查區域的地形，工作人員通過現場踏查，能迅速在地圖和航片上勾繪小班邊界、記錄土壤、海拔、坡向、林種和樹種等各項小班調查因子，收集到第一手資料。

2．3．2 內業

森林資源二類調查精確到小班地塊，內業利用GIS繪圖工具，根據外業手繪圖面資料，將小班位置，閉合邊界輸入電腦，輸入時把握每個小班的控制點，力求轉繪準確無誤。輸入完畢，經核對檢查后，即可得到各小班的準確面積，非常方面快捷。再通過與系統內關系數據庫相聯系，得到空間數據庫與屬性數據結合的各種專業圖紙，如林種、樹種、地類、土壤等電子地圖，在此基礎上進行電子地圖上的整飾，根據不同的不同工作需要加上圖頭、圖例、經緯度、km網格、著色等，可以得到各種數據清晰、準確無誤的圖紙和表格。

傳統森林資源二類調查工作中，制圖是一項技術性強且工作量極大的工作，在GIS提供的制圖工具中，這項工作變得輕松自如，GIS將地圖分為點狀圖、線狀圖、面狀圖、等值線圖等四大類，利用其圖形操作模塊，通過圖形的組合、疊加、復合、實現地圖的拼接、剪裁、縮放等各種功能，從而制作各種復雜的專業圖紙。在二類調查中內業工作中，通過將小班上圖、信息錄入、邏輯審核等方式，實現了小班面積自動求積、小班面積與林權頒證面積平差計算、屬性數據錄入、自動計算各樹種的林齡、齡級、林組以及各類資源蓄積等功能。同時，可以利用測量與計算，進行全站儀、GPS、經緯儀、軟盤儀等工具，進行測量結果的計算、平差與導入，從而實現圖形制作的過程，把技術人員從繁雜的計算和繪圖中解脫出來。GIS系統的邏輯查錯功能、查詢統計功能、報表統計功能、圖形管理功能，都節省了二類調查經費，提高了調查工作效率，將二類調查的成果有效地反映出來。

2．4 ISAM 運用

ISAM應用到二類調查中，將外業調查的成果，按林班、小班的順序輸入，地類、林種、面積等信息一并錄入，形成數據庫，大量的調查數據輸入后，形成了龐大的資源系統，可以按照任意屬性進行檢索，分類統計，使調查結果的實用性更強。通過根據不同屬性分類得到的數據進行分析，為林業的發展提供基礎依據。

2．5 3S技術與ISAM集成運用

本次調查以1∶5 000航空影像為主要信息源，充分利用已有的森林資源調查成果，以實地調查為主，獲取調查區域的森林資源空間信息、動態信息，借助地理信息系統平臺（GIS），構建森林資源信息管理系統。片林、帶狀林面積調查借助遙感航片和地形圖，以地面調查為主，采用GPS定位技術，結合航片判讀進行小班區劃，內業電腦利用MapInfo軟件進行小班勾繪，轉入GIS，建立空間數據庫，小班信息輸入ISAM求算、匯總和管理森林資源數據，形成調查成果。

宿城區以鄉鎮為林班，小班編號以林班為單位進行編號，調查人員對航空影像進行判讀，根據航片上的信息，同時利用GPS定位系統找到林地，按照實地情況將小班用紅線在航片上圈出，判斷小班森林類別、林種、樹種組成、齡級齡組等信息，記錄在小班卡片上。轉入內業，利用MapInfo在電子航片上準確勾繪出小班，按照林班、小班編號導出林地面積，同時小班其他信息輸入電腦，倒入ISAM進行數據邏輯審核，出現問題返回校正。數據校正后進行分類統計，形成調查成果。

2．6 成效分析

本次利用3S＋ISAM技術進行調查，4個月時間共完成小班12 625個，樣方調查記錄60 659條，四旁樹樣地調查記錄592條，用材林近成過熟林調查記錄213條，調查古樹名木47株。內業共繪制完成航片圖152張，電腦輸入小班12 625個，調查結果宿城區森林覆蓋率達到29．48%。

3 3S＋ISAM技術的推廣應用

3．1 推廣應用前景分析

該研究成果功能實用、內容豐富、操作方便、性能穩定，并且具有很好的可維護性和可擴充性，具有廣闊的應用前景。不僅可以應用到森林資源調查中，還可以用于生態資源、林地資源、濕地源調查和教學科研等領域；該成果在不同的造林營林、森林資源監測機構和所有林業系統單位均可應用。輔助林地執法檢查、森林資源管理及林業發展規劃等工作。以此為平臺，建立動態監測體系，每年監測全區森林覆蓋率變化等指標，為小康指標考核提供支撐。

3．2 推廣應用措施

（1）利用該成果和省市深入合作，形成聯動資源管理體系，每年及時更新造林、采伐等信息，建成森林資源管理系統。

（2）在項目成果基礎上，針對宿城區楊樹資源優勢特點，組織人力、物力建立楊樹標準化營林措施系統，指導營林技術，以更好地為壯大楊樹產業服務。同時建立技術推廣網絡，增強服務示范功能，充分利用技術手段，在造林適生樹種研究、林業生態工程模式化建設和經營技術、困難地造林技術、林木定向培育與高校利用技術、生物多樣性恢復及保護技術、森林資源的合理開發利用等方面尋求突破，不斷提高森林資源營造和管理水平，實現全市林業的全面發展。

（3）與科研院所建立密切的合作關系，在數據系統完善、升級和數據控制上進一步優化，以保持系統的科學性、先進性。

（4）將技術成果整理成書，給政府和相關部門作為制訂經濟發展、生態建設規劃的重要依據，為經濟社會可持續發展作出更大貢獻。

［1］國家林業局．森林資源規劃設計調查主要技術規定［R］．北京：國家林業局，2003．

［2］江蘇省林業局．江蘇省森林資源規劃設計調查操作細則［R］．南京：江蘇省林業局，2007．

［3］李巧燕．GIS技術在地方林業工作中的應用及設想［J］．科技信息，2009（31）：769～740．

［4］李大鋒．淺談森林資源二類調查的圖形處理［J］．廣東林業科技，2007（6）：30～31．