○文/劉廣兵
四川數字林草建設是服務數字四川和全省林草高質量發展的重要舉措,也是一項基礎性的工作。在省林草局的大力支持下,我院緊緊圍繞全省林草工作大局,積極推進林草數字化工作,建立了“四川省林草資源信息管理系統”。
我院數字林草建設主要圍繞“四川省林草資源信息管理系統”進行,儲存各類林草基礎數據50多TB。該系統目前建立了七大模塊:
森林資源模塊。根據林業系統三種類型的調查,我院建立了全省“林地一張圖”?!傲值匾粡垐D”由1497萬多個小班組成,其中林地小班950萬個,將全省3.7億畝林地以及1879萬立方米森林蓄積,逐一落實到了山頭地塊?!傲值匾粡垐D”不僅支撐了全省林地林木管理(包括征收占用、林木采伐、公益林生態效益補償),而且在生態保護紅線劃定、自然資源資產審計等方面起到了決定性基礎作用。近年來全省開展大規模綠化全川行動、天然林保護工程20年成效總結、數字林草2025等重大規劃的基礎數據就來源于這一張圖。有了“林地一張圖”,森林雙增長、森林督查等工作就有了立足之本、追根之源;自然資源資產審計發現林地與耕地、天然林與基本農田交叉重疊問題,就能夠說得清、道得明。
大熊貓國家公園模塊。四川大熊貓國家公園范圍涵蓋7市(州)20個縣(市、區),面積20177平方公里,在系統中可以查看公園范圍內野生大熊貓1200余只的分布情況,熊貓標志的就是大熊貓第四調查成果中的熊貓活動痕跡點。疊加公園內居民地、礦山、水電站等情況后,可以對公園內這些信息進行單獨查詢。
自然保護地模塊。全省共建立各類自然保護地519處,總面積11.35萬平方公里,約占全省國土面積的23.3%,多數自然保護地邊界矢量化、保護區動植物本底已數字化。
林業碳匯模塊。2010年,我院開展了“區域林業碳匯/源計量體系研發及應用研究”,榮獲2013年度省政府科技進步一等獎。首次開發了基于森林資源連續清查樣地、樣木尺度和生物量空間擴展方程相結合的方法學和基于森林資源調查與森林生態系統模型融合的方法學,首次研發并集成了包括2個計量層次、3個計量方法于一體的區域林業碳匯/源計量平臺,估算精度明顯優于同期主要發達國家水平。同時,對四川近33年森林碳儲量及其時空動態進行了系統研究,有效支撐了省級溫室氣體清單編制,為政府宏觀決策提供了重要科學依據。計量結果表明,四川森林生態系統總碳儲量為288225萬噸(2010年),近33年呈現持續增加的趨勢。
立足“林地一張圖”,應用多年研究成果,開展了四川林業碳匯潛力評估,篩選出了適宜造林/再造林、森林經營、竹林經營等主要增匯措施的優先區域,為區域林業碳匯市場持續擴大發展提供了基礎支撐。
全省可供造林/再造林的土地面積59.1萬公頃,主要分布在川南和川西南的無立木林地、宜林地以及25度以上坡耕地區域;可供森林經營的中幼齡林地面積801.3萬公頃,集中分布在盆地丘陵、盆周及川西南山地區;可供竹林經營碳匯的土地面積70.2萬公頃,主要分布在盆地南緣山地、盆中丘陵和成都平原區。
濕地資源模塊。全省濕地總面積為174.78萬公頃(不計稻田/冬水田),占國土面積的3.60%。其中自然濕地面積166.56萬公頃(包括河流濕地45.23萬公頃,湖泊濕地3.73萬公頃,沼澤濕地117.59萬公頃),占全省濕地總面積的95.29%;人工濕地面積為8.22萬公頃(庫塘7.98萬公頃,運河、輸水河0.11萬公頃,水產養殖0.13萬公頃),占全省濕地總面積的4.71%。
荒漠化模塊。全省沙化土地類型有流動沙地、半固定沙地、固定沙地、露沙地、沙化耕地、非生物治沙工程地等6種類型。全省有沙化土地面積86.3萬公頃,主要分布在阿壩州與甘孜州(即川西北沙區),面積達79.7公頃,占全省沙化土地的92%。其中,沙化程度為輕度的67.6萬公頃,占沙化土地總面積的78%;中度13.4萬公頃,占16%;重度4.5萬公頃,占5%;極重度0.8萬公頃,占1%。
四川省的巖溶區分布于10個市(州)46個縣(市、區),巖溶區面積278萬公頃,占幅員面積的5.7%。其中石漠化面積66萬公頃,占巖溶區面積的24%,分布在44個縣,石漠化土地面積較大且分布廣泛。
石漠化土地按區域地貌大致可分為川西南山地區、川南盆地邊緣區、川東平行嶺谷區、川中丘陵區,以川西南山地區和川南盆地邊緣區為主,川西南山地區石漠化面積46.7萬公頃,占全省石漠化土地面積的70.7%;川南盆地邊緣區石漠化面積16.9萬公頃,占25.6%;其他零星分布。
古樹名木模塊。開展全省古樹名木調查,共調查古樹名木7萬余株。按照統一規范的技術標準采集獲取每一株古樹名木的坐標位置、測樹學因子、生長環境、保護狀況和照片等信息,建立起古樹名木數據庫,為進一步建立全省古樹名木融媒體奠定了基礎。
堅持統一規劃、統一標準、統一制式、統一平臺、統一管理的“五個統一”的基本原則,綜合運用“3S”、計算機、網絡和數據庫等技術,建設“林草資源一張圖”為基礎的四川數字林草大數據平臺,整合全省林草資源基礎數據,按照相關標準規范,建立林草資源基礎數據庫,實現全省林草資源“一張圖”和林草資源專題數據的統一更新、管理維護和應用服務體系,實現與行業內部、相關行業部門的數據共享和無縫交換,為森林資源管理、營造林管理、公益林管理、森林防火、森林病蟲害防治、林業產業等提供基礎支撐,向公眾的信息門戶、信息產品服務和信息共享等應用提供基礎數據支撐服務。
數字林草數據標準建設。依托全省森林資源管理“一張圖”、公益林建檔及更新成果、森林資源規劃設計調查成果、森林防火、森林病蟲害防治、營造林等專題數據,建立數據標準保證數據規范,建立技術規范控制數據流程,制定數字林草數據標準,技術規范和管理辦法,將林草行業各類專題數據進行整合,形成全省“林草資源一張圖”。
硬件與網絡基礎設施建設。依托全省林業信息化發展規劃,充分利用信息中心和省規劃院監測中心現有硬件與網絡基礎設施及電子政務平臺,部署省縣兩級森林資源管理系統,“空間數據專網保存,屬性數據外網共享”的方式實現省縣兩級森林資源數據空間和屬性信息的互聯互通。
數據庫建設。以整合現有多套數據為目標,充分銜接林地落界成果、公益林建檔更新成果、森林資源規劃設計調查成果、森林防火、森林病蟲害防治、營造林等數據,實現多源、多比例尺、多業務基礎林草資源數據的整合。
林草數據模型建設。建立林草資源調查基本數表、各類生長模型、林分模型,為林草資源管理和決策提供依據。
移動端數據采集系統建設。采用基于平板的地理信息系統技術,開發可在智能手機和平板電腦中存儲地形圖、衛星影像、小班圖層等數據,能結合北斗、GPS或基站實現精準定位,實現小班邊界對坡勾繪、繞測、修正,小班因子查詢、錄入和完善,現地照片、聲音、圖像等的多媒體信息采集系統。
省級數字林草大數據平臺建設。在已建立的省級各類林草資源信息系統上,通過云計算、物聯網、大數據、移動互聯網等信息技術進行創新與改進,在實現林草資源數據的省縣兩級互通共享、林草資源業務管理方法多樣化的基礎上,實現各部門專業數據基于統一標準與規范基礎之上的數據共享與交換。
我院在數字林業領域積累了較多經驗,圍繞森林資源管理開發了“管理信息系統”“移動端(平板)數據采集系統”“林地林木資源年度更新系統”等系統應用于全省森林資源管理。我院將繼續凝聚力量、強力攻關,奮力推進林草大數據發展和應用,為建設長江黃河上游生態屏障和四川林草高質量發展作出新的貢獻。