信息技術在營造林縣級自查驗收中的應用

曹班鴻

摘 要：營造林縣級自查驗收工作是營造林檢查驗收的重要組成部分，長期以來面臨檢查方式和手段落后、數據統計匯總不準確、自查驗收次數較多、效率不高等問題。該文介紹了遙感技術、航測技術、PAD、Mapinfo等幾種新技術、新設備和新軟件在縣級自查驗收工作中的應用，以期為進一步開展好自查驗收工作提供依據和參考。

關鍵詞：營造林；新技術；自查驗收

中圖分類號 S759.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）20-0108-04

20世紀70年代末，國家決定在西北、華北、東北等風沙危害頻繁、水土流失嚴重的地區，建設以帶、片、網相結合的大型防護林工程，被稱為“修造綠色萬里長城活動”，簡稱營造林。發展至今，營造林已經在林業、園林綠化和城市建設等多方面得到應用，如林業造林、封山育林、道路綠化、城市點綴等[1]。營造林工作作為林業部門參與國家生態文明建設的舉措之一，發揮著越來越重要的作用[2]。營造林檢查的目的是對營造林工程質量進行監測與評價，為各級林業主管部門在面積核算、成效監測、資金補助等方面提供依據。營造林檢查主要分為縣級自查驗收、省級核查驗收和國家級綜合核查驗收，其中縣級自查驗收是以縣級林業主管部門為主體，對本縣（市、區）內的營造林小班和面積進行全面檢查；省級和國家級核查則是以縣級自查驗收數據為基礎，以縣（市、區）為單位按百分比進行抽樣檢查。隨著科技的進步，信息化技術大量應用于林業發展，文章對幾種新技術應用于營造林縣級自查驗收工作進行了闡述，以期為進一步開展好自查驗收工作提供依據和參考。

1 縣級自查驗收存在的問題

縣級自查驗收作為一項基礎性驗收工作，是對縣域范圍內營造林工程質量進行全面檢查的重要技術手段，同時，自查結果還是省級和國家級核查驗收的基礎數據。以安徽省為例，縣級自查驗收主要存在以下問題：

1.1 檢查方式和手段落后 目前安徽省各地自查驗收主要是以1：10000的紙質地形圖為主。近年來，安徽省營造林的開展主要依托“千萬畝森林增長工程”和林業“增綠增效”行動的實施，2項工程均要求營造林項目應按實施年度和工程類別體現在“一張圖”上，而目前自查驗收仍然沿用傳統方式，手段相對落后，通常為專業技術人員手持紙質地形圖逐個小班踏查勾繪，高科技手段在檢查工作中使用頻率低。有時因人員更替、場所變換、人為損壞等原因，還會導致往年基礎資料缺失。

1.2 數據統計匯總不準確 安徽省“千萬畝森林增長工程”實施年度為2012—2016年，僅工程造林的類別就有11種之多，由于基層專業技術人員業務水平、辦公軟硬件條件等不同，縣級自查驗收按照“一張圖”標準進行統計匯總時，往往不能做到同一造林小班圖表卡一致，出現“統計差、工程差、空間差、時間差”等問題。

1.3 自查驗收次數較多，效率不高 安徽省年度造林縣級自查驗收一般分為春季和秋季兩次，加上跨年度的工程總驗收，自查驗收工作時間緊任務重，如果遭遇極端惡劣天氣還需另外開展有針對性的自查驗收，耗時耗力，且效率不高。

綜合以上因素，自查驗收時在采用統一組織、統一標準和方法的基礎上，積極運用新進技術和設備顯得尤為重要。

2 遙感技術

用電子版地形圖（或影像圖）代替紙質地形圖是提升縣級自查驗收精度和速度的第一步。遙感技術就是以遙感數據為主要信息源，以地理信息系統為平臺，利用電子版地形圖，對營造林小班進行勾繪和判讀。主要分為以下幾個步驟：

2.1 遙感影像的選擇 應按照營造林工程項目的精度要求，選擇數據源和時相均適合的遙感衛星影像，數據源通常為分辨率3m的CBERS全色影像、分辨率分別為30m和24m的TM和印度星（IRS-P6-LISS3）多光譜遙感影像等。

2.2 遙感影像的處理 主要包括影像糾正和匹配、圖像增強和拼接。影像幾何精校正應采用高斯投影，坐標系統一為北京54坐標。采用分段拉抻、自適應拉抻等方法，可以改善圖像的視覺效果和信息含量，重點突出森林植被，便于遙感解譯。

2.3 造林小班區劃和標注 在遙感影像范圍內，在現地調查的基礎上，將年度造林小班的GPS點區劃到相應的圖層，形成面狀小班，并以分子式標注小班各項因子，同時應建立解譯標志，便于后期驗證，也為省級核查和國家核查提供參考。有研究表明，通過遙感手段勾繪人工造林實績小班面積精度較高，根據遙感技術核實上報面積的技術可行性也較高[3]。

3 航測技術

航測技術是以最新的遙感影像為本底數據，利用數據采集儀和無人機技術進行縣級自查驗收工作，分為數據預處理、無人機航測和成果輸出3個階段。

3.1 數據預處理 一是將已有的各年度造林小班、林地變更小班數據等屬于不同體系的數據進行統一化處理；二是對遙感影像數據進行壓縮和切片預處理，并加載已有小班數據。

3.2 無人機航測 按照營造林小班的實際情況，在航測地面站中對無人機進行路線規劃，利用數據采集儀導航定位到現地，依據天氣情況進行航測，拍攝空中全景照片。航測完成后將數據及時導入移動工作站進行處理，小班勾繪完成后自動計算面積。在數據采集儀中填報相應小班因子數據，必要時還可以設置邏輯檢查。

3.3 成果輸出 利用相應的軟件，從數據采集儀采集的基礎調查數據中得出系統的自查驗收成果數據。還可以將航測影像數據與作業設計等其他數據相結合，生成綜合統計報表和統計圖表等成果，進行年度分析、多年度對比分析等[4]。無人機的使用及效果主要受電池、風力和磁場等因素干擾，檢查面積一般不宜過大，飛行距離不能過遠。

4 PAD的應用

PAD一般是指掌上電腦，具有輕便小巧、手寫輸入、可移動強等優點，廣泛應用于工程造林規劃、伐區設計、征占用林地調查等，可顯著提升林業系統的經營管理水平。PAD應用于營造林縣級檢查驗收能夠大大提高質量和效率。基于GIS定位與導航狀態下，由PAD前端軟件部分和后臺系統部分共同組成[5]。endprint

4.1 小班區劃和面積求算 主要實現以手工落點、手繪、GPS落點、GPS自動采集等相結合的方式進行小班區劃，能夠適應野外復雜的作業環境。在屏幕上沿小班邊界劃線就可以進行小班的采集。采集邊界完成后，系統能自動求算實并實時顯示圖形的面積。PAD系統提供數據的瀏覽、縮放、漫游等功能，并且可以通過分割、合并、刪除和邊界捕捉等操作，對小班進行編輯和修改。

4.2 信息錄入 PAD具有方便、快捷、可靠的檢查驗收信息錄入界面，根據相關技術標準，充分利用移動設備的邏輯計算能力，能夠降低工作中的主觀因素，提高檢查驗收結果的準確性和可靠性。例如，在輸入成活率85%時，系統會默認成活率等級為合格；在核實面積大于零時，造林密度因子被確定為必填項。

4.3 數據查詢與備份 選中已區劃好的小班，可隨時查看小班各項因子，必要時還可以進行統計匯總操作。PAD中的數據通過后臺可以導入電腦，表格和圖形數據導出后的格式可以實現與GIS等系統的銜接，方便數據分析和制圖。

5 Mapinfo的應用

在自查驗收工作中，尤其是在歷年度總驗收時，由于要面對大量的小班地塊，繪圖人往往會遺漏小班，從而影響到后期的匯總和核查工作，地理信息軟件Mapinfo能夠很好地解決這個問題。航測和PAD主要用于實時野外調查；Mapinfo則用于后期匯總，尤其是歷年度總驗收的統計匯總。

5.1 基圖處理 利用Mapinfo將外業采集的造林地塊位置數據與地形圖結合，可以將每一個造林地塊直觀的標注在地形圖上，同時可以獲得造林地塊的面積，同時錄入相應的樹種、林種、坡向、面積、位置等小班因子。

5.2 建立空間關聯 利用Mapinfo和VisualFoxpro6.0通用的數據格式，建立造林地塊屬性數據與空間圖形的關聯，形成圖表數據合一的造林地塊核查數據庫。通過列表形式可以快速的在造林地塊數據中查詢到該造林地塊相對應的圖形[6]。這一功能也可以為多年度造林地塊質量復查提供有針對性的復查對象，便于工程總驗收。

6 結語

目前，以上幾種新技術在國家營造林綜合核查中應用比較廣泛，主要原因是參與綜合核查的專業技術人員技術水平、軟硬件配備以及對于新技術的掌握程度相對較高。隨著新設備的投入和新軟件的開發，森林資源監測和林業調查規劃領域使用新技術將越來越普遍，作為基層林業主管部門，應主動適應新環境，在縣級自查驗收中積極引入以上一種或幾種新技術，切實提高工作效率和工作質量。同時，還要統一技術標準、加強實用業務培訓，提升硬件水平，建立科學的工作預案，應對設備使用中出現的各種突發情況。

參考文獻

[1]龔佑林.淺析營造林的質量影響因素及對策[J].農家參謀，2017（10）：290.

[2]邵元高.淺析如何有效提高營造林工程質量[J].中國林業產業，2016（10）：55-56.

[3]王小昆，蔣愛軍，胡繼平，等.遙感技術在全國營造林綜合核查中的應用研究[J].林業資源管理，2008（04）：132-136.

[4]王黎.航測技術在營造林綜合核查中的應用[J].山西林業科技，2017，46（02）：58-60.

[5]周定輝.PDA和GIS在遼寧省營造林實績核查中的應用[J].防護林科技，2016（12）：87-88.

[6]李宇昊.Mapinfo在全國營造林綜合核查中的應用[J].林業資源管理，2005（01）：70-72.

（責編：徐煥斗）endprint