混合采伐伐區調查設計文件在Excel中的實現

姜劍平 方紅林 柳勝兵 肖娟

摘要：本文分析了采伐伐區調查設計文件編制現狀，指出用Excel能夠實現混合采伐伐區調查設計文件的編制，提出了具體實現方法，并分析了該方法的優缺點。

關鍵詞：采伐伐區調查設計文件；混合采伐；Excel

Abstract：This article analyses the present situation of the cutting area survey design documents，it points out that the implementation of the cutting area survey design documents of mixed cutting area in Excel，the concrete realization method is put forward，and analyzes the advantages and disadvantages of this method.

Key wouds：cutting area survey design documents；mixed cutting area；Excel

引言

隨著電腦及辦公軟件的普及，林業技術人員普遍掌握了個Excel軟件的使用，而林業伐區調查設計文件的制作就是一個數據填寫、查找、計算、統計的過程，用Excel軟件完全能夠實現。為適應《湖南省林木采伐伐區調查設計技術規定》[1]（以下簡稱《伐區規定》）提出的新要求，讓一個Excel文件適應所有林木采伐，本文從Excel函數應用、VBA編程的角度介紹了混合采伐伐區調查設計文件（以下簡稱混合采伐）編制，按本文件設計出的Excel文件版伐區調查設計文件能大大減輕勞動強度，提高設計速度，確保計算準確。

1伐區調查設計文件制作現狀

1.1 手工編制方式

是指人工填寫外業調查數據，查二元立木表，用計算器計算并匯總。這種編制方式仍大量存在于湖南省部分縣市區，存在容易出現查表錯誤[2]、制作時間長（1-2天/份）、修改復雜（一個數據變動，匯總均需重算）的缺點。

1.2 軟件開發編制方式

是指用VB、VC等編程軟件開發成的專業軟件，以及基于Excel二次開發的伐區調查設計管理系統[3]。由于開發成本高，設計專業性強，市場應用少。

1.3 Excel軟件編制方式

是指利用Excel軟件編制相應表格，人工輸入調查數據，軟件自動計算，打印機出書。這種編制方式在我省部分縣市區應用，具有設計速度快（0.5小時/份）、計算準確、版面整潔規范等特點。但大多僅能實現單一樹種、或單一調查方式、或單一采伐方式的設計。

2混合采伐的定義及用Excel實現的思路

2.1 混合采伐的定義

本文稱的混合采伐是指用一份Excel文件實現多樹種、任何調查方法、任何采伐類型的伐區調查設計文件編制。多樹種包括純林或混交林（無限多樹種）；任何調查方法指全林實測法、標準地調查法、角規樣地法；任何采伐類型包括所有采伐類型，主要是指皆伐和間伐（也就是按采伐木與保留木進行區分）。

2.2 Excel實現混合采伐的思路

（1）設計依據根據《伐區規定》第二十一條：查二元立木材積表（形高表）和出材率計算采伐蓄積量和：出材量。本文采用的是《湖南省森林資源調查常用數表》[4]（以下簡稱《常數表》）中材積表（形高表）、出材率數據。

（2）設計前提：有Excel 2003以上版本軟件，伐區調查數據完整、調查技術標準與伐區調查設計符合《伐區規定》，設計樹種為《常數表》中所列數種。

（3）設計框架：新建一個Excel文件，文件名為“混合采伐.xls”，文件中分數據輸入、輔助計算、文件打印3個模塊共8張工作表，輸入調查數據后，其它數據可自動生成并進行匯總計算[5]，一鍵打印伐區調查設計文件。

（4）設計使用函數 主要是判斷、查找、統計類函數的使用，本文中常用、關鍵、有難度的有IF、SUMIF、INDIRECT、INDEX、MATCH等函數及數組公式[6-11]。

3混合采伐用EXCEL實現的方法

3.1 混合采伐各工作表內容說明

（1）數據輸入模塊內容及說明：在Excel文件中建立（以下簡稱建立）基本情況、外業調查數據2張工作表。本模塊為外業調查數據的錄入區，各工作表內容如下：

基本情況工作表為調查方式、《伐區規定》中附表一（伐區采伐設計表）、伐區調查設計說明書等內容的綜合。其內容同伐區采伐設計表（本文不單獨列表），主要是增加調查方式一欄（三種調查方式在本文公式中分別簡稱角規、標準、全林）。本工作表中（例子）采伐方式選用撫育采伐，調查方式選用標準地（面積取1畝），下文公式中引用的“采伐類型單元格”、“調查方式單元格”對應本工作表中此數據。

外業調查數據工作表綜合《伐區規定》附表中各類調查表（見表1）。

（2）輔助計算模塊及說明：建立數據計算、樣地匯總2張工作表。本模塊為混合采伐的關鍵，主要是根據不同的采伐方式與調查方式在《常數表》中選用相應的數據并進行計算。各表內容如下：

數據計算工作表包括采伐數據計算與《常數表》數據兩塊，計算部分主要是根據表1的內容查找單株陘階蓄積與出材率，計算平均胸徑與樹高等（見表2）。

樣地匯總工作表是對數據計算工作表的分析、匯總（見表3）。

（3）文件打印模塊及說明：建立一鍵打印、封面、伐區采伐設計表、伐區林木調查檢尺登記表4張工作表。本模塊用于伐區調查設計文件的打印，各表內容如下：

一鍵打印工作表主要是3個勾選框控件（對應封面等3張要打印的表格）、1個打印按鈕控件，實現勾選要打印的表格后，點打印按鈕打印伐區調查設計文件，用VBA編程實現。

封面工作表包括《伐區規定》中附表（伐區調查設計表）及伐區調查設計說明書內容。

伐區采伐設計表工作表為《伐區規定》中附表一。

伐區林木調查檢尺登記表工作表為《伐區規定》中附表二、四內容的綜合（見表4）。根據《伐區規定》中采伐面積、調查方法相關規定，樣點數一般不超過20個，因此該工作表中包括20張表4。

3.2 混合采伐輔助計算與文件打印模塊計算的實現

（1）數據計算工作表各列說明及計算方法：表2中A、B列為輔助列，O1單元格為輔助單元格，C-N列為計算列，P-U列為《常數表》中數據（表2僅列2行數據做示例，數據排列方式同《常數表》中出材率表，S-U列分別為山區馬尾松在不同調查方式下的單株形高值、單株材積、出材率，S1單元格中“角規”兩字對應基本情況工作表中的調查方式），各列公式計算方法如下（公式計算結果可在表中看到，本文中公式及說明排序以計算先后排序，下同）：

A1=表1！A2&表1！B2（說明：計算結果為樹種+樣地號，用于后續統計匯總；公式中“表1”為本文中的上表1，在Excel中為外業調查數據工作表，下同；B列計算公式類似，以下簡稱某列略。）

O1=IF（采伐類型單元格=“撫育采伐”，15，IF（調查方式單元格=“標準”2，0，1）） （說明：計算結果是根據調查方式、采伐類型選擇1公頃面積有多少塊樣地，在表2中即1公頃÷1畝=15，在撫育采伐、標準地、全林實測、角規樣地方式下該數據分別為15，20，1，1，以下稱公頃面積系數；該數據在樣地匯總時會被大量引用，為混合采伐關鍵輔助用數據。）

E2=INDEX（$Q$2：$U$3，MATCH（$B2，$P$2：$P$3，0），MATCH（表1！$B2&調查方式單元格&“蓄積量”，$Q$1：$U$1，0））（說明：計算結果為單株材積或形高值，根據胸徑、樹高、樹種、調查方式在常數表中獲取，為混和采伐的兩大核心公式之一；F列略。）

C2=E2*表1！E2（說明：計算結果為1個樣地內同徑階樹種總蓄積；D、G列略；這類涉及伐區采伐設計求和、積、平均數之類的簡單公式在下文中不再單列公式，簡稱為簡單公式。）

H2= IF（調查方式單元格=“角規”，10000/（3.14*表1！C2*表1！C2/4）*表1！E2，表1！E2）（說明：計算結果是根據調查方式計算樣地總根數；I、J列略。）

K-N列為簡單公式。

（2）樣地匯總工作表各列說明及計算方法：表3中A、K列為樣地號（為固定編號1-20），B—I列為樣地數據匯總數據，L—Y列為輔助計算列（本例中僅列出兩種樹種），各列公式計算方法如下：

L3=SUMIF（表2！$A$2：$A$3，K3& $L$2，表2！$C$2：$C$3）（說明：計算結果為1號樣地山區馬尾松的總蓄積；G、H、M、O、P、R、S、V、W、X、Y列略。）

B3=SUMIF（表1！$A$2：$A$3，A3，表2！$K$2：$K$3）/G5*表2！$O$1）（說明：計算結果為根據公頃面積系數計算1號樣地每公頃平均胸徑；C列略。）

D3=N5*表2！$O$1（說明：計算結果為根據公頃面積系數計算1號樣地每公頃總蓄積；E列略。）

H、I、N、Q、T、U列為簡單公式。

（3）伐區林木調查檢尺登記表工作表各列說明及計算方法：表4中A-I、M列為數據引用列，J-L、N列為計算列，R1單元格為輔助單元格（未在表4中顯示），各列公式計算方法如下：

R1=MAX（表1！A2：A3）（說明：計算結果為表1中A列最大樣地號，在這結果為1。）

A3{=INDIRECT（"表1！B"&SMALL（IF（表1！$A$2：$A$3=表3！$K$3，ROW（表1！$A$2：$A$3）），ROW（表1！A1）））}（說明：計算結果為引用表1中A列1號樣地第1行數據；該公式為數組公式，為混合采伐第二個核心公式；B-I、M列略。）

J-L、N列為簡單公式。

（4）一鍵打印工作表編程說明：點擊該表中打印按鈕后調用如下代碼：

Private Sub CommandButton1_Click（）（說明：CommandButton1為打印按鈕名稱。）

If CheckBox1.Value Then Sheets（"封面"）.PrintOut（說明：該功能為封面勾選框（名稱為CheckBox1）選擇后，打印封面工作表，其他2個勾選框代碼類似。）

If CheckBox4.Value Then Call 檢尺表 （說明：該功能為伐區林木調查檢尺登記表勾選框（名稱為CheckBox4）選擇后，調用表4打印代碼，即下文中“Private Sub 檢尺表（）”代碼。）

（5）封面、伐區采伐設計表工作表計算方法及說明：這兩個工作表中單元格數據就是引用基本情況工作表中對應的數據，為簡單公式。

4混合采伐的優缺點分析

4.1優點分析

（1）運算速度快：輸入模塊數據輸入完，計算結果馬上顯示，計算速度不受計算機配置高低的影響。

（2）占用空間小：設計完后的Excel文件僅1.7M，占用硬盤空間極小。

（3）適應范圍廣：無需安裝，并能在WPS軟件上運行，使用簡單、傻瓜式。

4.2 缺點分析

（1）數據結構無彈性：數據以《常數表》為準，超出《常數表》范圍的數據因查找不到會導致無法計算而出錯；不能實現精準采伐（胸徑、樹高帶小數點）；表1中使用插入、刪除行等功能時，表4引用數據會出錯。

（2）計算錯誤無提示：除Excel軟件自帶的錯誤提示外，暫不能實現錯誤提示，基本情況工作表中調查方式、樹種、采伐方式、采伐類型等關鍵數據會因輸入的格式、文字表述方式不同而出現錯誤，建議上述數據在實際應用中采用下拉式菜單設計進行選擇輸入。

（3）部分功能有缺失：本文不能實現竹林的采伐作業設計、不能實現多小班的采伐管理。

結束語

作業設計調查即三類調查[12]，是基層應用最廣泛的林業技術之一，林木采伐作業設計是林木采伐必須的、重要的基礎性工作[13]，本文僅對混合采伐的框架與主要公式進行了說明，相應的細節未進行細致描述，如需實踐應用，還要對各行公式進行相應小調整，對部分工作表也要設置保護。2017年至今，經本文設計制作的Excel版伐區調查設計文件在岳陽縣林業局林調隊應用了2年，經檢驗，符合森林采伐作業規程與森林撫育作業設計規定[14-15]，且使用方便、高效。

參考文獻：

[1]湖南省林業廳.湖南省林木采伐伐區調查設計技術規定[S].2017

[2]吳日高，鄢書林，王樹生.利用Excel軟件輔助林木采伐作業設計[J].湖南林業科技，2014

[3]王勁松，趙平.基于Excel二次開發的伐區調查設計管理系統設計與實現[J].中南林業調查規劃，2008，27（3）：30-34.

[4]湖南省林業調查規劃設計院，湖南省林業廳資源林政處.湖南省森林資源調查常用數表[S]. 2013.

[5]鄧玉明，朱連華. Excel軟件在林木采伐作業設計標準地中的應用[J].湖南林業科技，2015，42（5）：110-121.

[6]百度百科.SUMIF函數[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/IF%E5%87%BD%E6%95%B0. html

[7] 百度百科.SUMI函數

[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/SUMIF%E5%87%BD%E6%95%B0/6894362？fr=Aladdin. Html

[8]百度百科. INDIRECT函數[EB/OL]. https：//baike.baidu.com/item/

INDIRECT%E5%87%BD%E6%95%B0/7832479. html

[9]百度百科. INDEX函數[EB/OL] .https：//baike.baidu.com/item/

INDEX%E5%87%BD%E6%95%B0. html

[10]莫小林.常用林業名詞解釋[M].北京：中國林業出版社，2015

[11]鄧玉明.Excel軟件在林木采伐作業設計角規樣地中的應用[J].湖南林業科技，2015

[12]國家林業局.中華人民共和國行業標準LY/T1646-2005.森林采伐作業規程[S].2005

[13]國家林業局.森林撫育作業設計規定[S].2012

作者簡介：

姜劍平（1980-），男，湖南省岳陽縣人，助理工程師，主要從事森林經營、調查規劃工作。