森林資源調查技術要點探討

尹 虹

（湖南省岳陽縣林業局，湖南 岳陽 414000）

1.引言

森林是支撐人們生存的關鍵資源，其存在對于生態系統的穩定性必不可少，存在很大的經濟、社會和生態效益。雖然我們認識到其重要性，但過去的隨便砍伐、盲目種植、開墾農田等操作，對其造成很大的破壞，單純依靠其自然生長無法滿足生活生產的要求，所以需要積極發展林業，關注造林。而這是建立在對森林資源的調查工作基礎上的，這也是林業發展的重點，本次就對此進行分析，探究基層地區開展森林資源調查工作的重要性，探究工作現狀，并提出對工作模式進行改進的措施。

2.森林資源調查的重要意義

生態環境保護是近年來備受關注的領域，在黨和政府提出生態文明建設要求后，生態環保工作凸顯出更大的價值與積極意義。在這個背景下，森林資源逐漸受到重視，林業部門也安排專人進行管護工作，保證森林資源的持續存在，發揮其對于生態系統的積極作用。森林資源有涵養水土、保持水源、凈化空氣、降低噪音、調節氣候等重要作用，同時也可以開發加工成多樣化的林木制品，對其進行開發和保護工作都很重要，關系到經濟的發展以及生態保護。但是近幾年各地區的森林資源頻繁出現亂砍濫伐、違規使用等問題，利用不合理，導致木材供給方面出現問題，而且這也帶來嚴重的生態問題。比如西北土地荒漠化，就是因為過去過度砍伐森林，導致林木數量大幅降低，生態效應無法發揮，帶來不良影響。

在這個背景下，進行森林資源調查有積極作用。這項工作可以幫助調查人員掌握森林的數量、質量和生長狀況，研究某個林區森林資源生長和消亡的規律，以及與環境、社會之間的關系。這對于調整林業發展政策，制定林業保護制度，做好森林資源管護工作也有積極意義，同時也是評估森林資源經營效果的指標之一，可以幫助從業人員高效利用森林資源，提高林業生產力。對我國來說，地域面積廣闊，森林覆蓋率較高，表現出地域性特點，不同地區的森林資源生長表現出不一樣的情況。所以進行森林資源調查工作，通過對調查結果的分析，可以掌握不同地區的森林資源生長狀況，并對資源進行協調安排，實現森林資源的更好發展。比如東北部地區森林資源豐富，但西北地區則比較少，而這項工作的開展，可以掌握每個地區的森林資源情況，從而以此為基礎為林業發展制定科學規劃，做出科學決策，推動林業的良好發展。

3.森林資源調查的現狀分析

這項工作在我國有多年的歷史，過去是借助抽樣、計算機等先進技術，查清了歷年來的森林資源情況，建立起三級調查體系，同時在逐步建設相關的數據庫，支持信息的自動更新。對此林業部也頒發了專門的法律，為3類調查工作提出明確的技術標準要點，包括地類、林種、樹種組、林齡組。同時，因為各類調查的對象范圍和目的不同，所選擇的方法、技術方案和所提供成果的詳細程度、精度也存在很大不同。發展到現在，因為調查技術的進步，調查效率也不斷提升。在我國東北地區，這項工作的開展比較順利，專業人員在逐漸摸索前景的基礎上，完成了對長白山和小興安嶺等森林地區的調查工作，為其他地區的工作開展樹立了榜樣。

這項工作是借助具有森林基礎性質的資源數據給出滿足森林資源發展需求的規劃，并保證科學合理性。實際操作時，調查人員需要對樹木的分布情況和生長情況展開全面地收集、分析和歸納，制定符合實際的開發方案。考慮森林資源表現出強烈的地域性特點，不同地區有不一樣的生長結果，即使是同一個品種的樹木，在不同地區也獲得不同的生長結果。所以調查人員在展開這項工作時，要保證調查信息的全面性，考慮生物多樣性因素，總結森林資源的經濟和生態效益。

就現在來講，這項工作一般是5年一次，對境內每個林區的森林覆蓋和生長情況進行詳細調查，然后發布調查報告，有林業部門等聯合其他部門制定林業發展決策，實現對森林資源的有效利用。總結來說，國內對這項工作已經形成比較完善的工作體系，制度、機構、組織和人員、技術等都比較到位，但也存在一些缺陷，比如調查過程比較煩瑣，調查效率也不夠高，未來仍需改進。

4.森林資源調查技術要點

4.1 地基激光雷達森林資源調查技術

一是地基激光雷達技術。過去進行這項工作一般是依靠人力到現場進行抽樣檢測，需要技術人員親自走訪，很是消耗時間和精力，而且人為因素可能帶來較大的誤差，影響調查結果的準確性。隨著先進技術的發展，地基激光雷達技術（TLS）的應用越來越普遍。TLS技術的使用，一方面不會對森林資源造成破壞，另一方面也可以取得準確的森林信息。該技術的基礎是冠層測量技術，可以及時準確的獲得研究區域內點云數據，測量結果精準，基本沒有誤差，并可以解決傳統技術存在的工作難度大、對森林有一定破壞等缺陷。

二是單木參數提取。該技術可以支持對某一株樹木的生長參數進行觀測和計算，比如林分情況，但缺陷是無法觀測到一些非結構性參數，比如樹齡、樹種、樹木材質等。如果想要獲知這些參數，依靠人員經驗、目測、材質檢測等技術配合才能實現。從原理上分析，利用該技術提取某一確定樹木的參數，是借助一點一點地幾何關系，從樹干上定位檢測點進行調查，識別樹干的信息，同時測繪技術還可以獲得二維、三維信息，或者實現維度之間的轉化，最后匯總到云平臺進行統計分析。

三是林分結構研究。這是森林資源動態調查工作的重點組成，TLS技術的應用支持對這部分內容的研究，可以有效規避掉傳統調查中林分冠層測量與分析中的誤差，從而實現對冠層結構的準確分析。但是，TLS在使用過程中會受到地形和林礦因素的影響，可能降低獲取參數的準確性。實踐研究也表明，在森林資源調查工作中，單站拼接獲取的數據信息明顯低于多站，因為前者會受到地形和資源分布特點的影響，所以在實際應用中更多的是選擇多站拼接模式，這可以支持對森林資源的全方位分析。同時也有研究表明，該技術應用的探測效率會因為密度的增加而降低，一般情況下在62%-100%左右。也就是說，密度越大的森林，應用該技術進行研究的難度越大，準確性越低。

4.2 無人機航測技術

該技術是以無人機設備為載體，植入遙感系統，借助其他先進技術的支持，進行無人操控的遠程監控技術，可以在高空中監測地面上的事物，包括植被。該系統還可以試試拍攝現場信息，傳輸給計算機中心進行處理。同時該技術可以實現自動化數據分析、建模和處理應用，快捷、靈活、經濟性強。而且無人機本身體積小，重量輕，結構比較牢固，可以持續運行，運維便利，使用成本較低，所以在多個領域出現廣泛應用，比如環境監測、城市管理、災后救援等方面。因為能夠實現對森林資源生長狀況的準確定位，所以可以實現精準和高效管理，提升森林資源管理成效，進而保證森林資源的健康發展。在森林資源勘查中，該技術的優勢十分突出，所以需要不斷提升技術水平，強化技術人員的操作能力，加強對數據的分析與思考，從而提高森林森林資源勘查的準確性。

依靠該技術可以直接實現動態監測，提高效率，降低人工成本。該技術可以對森林資源類型及長勢進行全方位勘察、巡視，可以直觀和生動地反映出森林資源的生長狀態，精準定位長勢不強、存在破壞問題的區域，為后續管理工作奠定基礎。該技術可以將勘查結果以圖片的方式實時發送到移動終端中，以供技術人員進行分析。

首先是利用該技術獲得的勘察圖片比較清晰，技術人員進行分析時可以明確調查地區的森林資源類型和特點，了解受損范圍，從而為管理方案的制定奠定基礎。特別是對于偏僻、陡峭的地區，本身植被條件好，種類多，所以可能出現的森林資源類型也比較復雜，借助該技術可以發揮優勢，減少對人工的依賴，并提高監測的準確性，最終提升森林資源管理工作的水平。

4.3 3S技術

具體包括：

4.3.1 GIS技術

利用地理模型分析方法，實時提供多樣化的時空信息，可以將收集到的各類信息轉換成地理圖形顯示出來，提高顯示結果的直觀性。

4.3.2 GPS技術

可以在衛星的輔助下，實時提供某個地理區位的三維坐標等信息，十分快速、準確，自動化水平很強。

4.3.3 RS技術

在高空中獲取地表物品的電磁信息，利用設備輸出和掃描、轉化處理后，支持工作人員對其的識別和監測，可用于資源調查、森林資源預測等多個方面。上述三種技術聯合應用，支持對森林資源的實時監測，動態管理，并支持對森林資源變動的動態監管。通過對森林資源內部各方面的全面有效監管，實現對森林資源的綜合分析，預測和模擬出林木的生長情況，一方面優化森林資源配置，一方面密切監測和預警森林火災、林業有害生物等的出現，實現科學防范。

4.4 角規測量技術

該技術是利用角規觀察測量并抽取樹木樣本的測量方式，因為需要人工操作，所以一般每次會選擇一棵樹，而這個被選中的概率與其中某個測樹因子成正比。該技術的應用有一定便利，從業人員不需要再對林區邊界、面積及樣品情況進行測量，可以直接獲取樹木的斷面積預測值。該技術的操作比較簡單，可以降低資源的消耗，減輕工作量，降低工作成本。

5.森林資源調查主要方式

5.1 抽樣調查法

也就是樣地實測法，最為常用。是從想要調查的林區中，選擇具有代表性的森林資源進行全面的調查，然后將之映射到整個林區中。該方法需要隨機取樣，做好準備工作。首先就是勘察選點，然后是結合勘察結果設計抽樣方案，設計好之后進行取樣調查，根據調查結果數據，再進行相應計算與分析，得出整體森林資源的情況。該方法的使用有一定限制條件，一般來說是用于對某林區單位面積內樹木的密、生長情況、蓄積和枯損量等方面的調查。國內對于該方法的應用比較晚，但目前比較常見，已成為最常用的技術，包括分層和雙重抽樣法。

該方法的使用最關鍵的就在于取樣地點的選擇，這可以由技術人員按照森林資源的實際情況，確定不同的取樣范圍。如果取樣地的面積不同，對于邊長與半徑的標準也存在差異，在抽樣的范圍中進行實際測量，最核心的要素就是取樣地是否滿足隨機的要求，這關系到調查獲得的數據是否符合森林資源調查工作的精確程度標準。一般來說，在首次調查確定取樣地之后，這片區域會作為永久樣地，方便掌握這部分森林資源的未來變化趨勢。該方法因為測量的基站較少，所以測量結果的精確度更高，誤差較小，因此在實際的操作中得到了普遍應用。但是該方法也有一定的缺陷，主要是耗費時間和人力，需要較長的時間才能完成，整個工作程序比較煩瑣。

5.2 目測調查法

該方法相對來說過程和結果都最為直觀，是發揮人力的作用，由專業人員借助一些很簡單的工具展開調查，比如放大鏡等。該方法可以直接觀測到林木的整體長勢良好與否，地形地貌特點等，幫助調查人員了解不同樹木的不同特性，并且可以通過所觀測的樹木對整個林區的樹木生長狀況進行推測。如果選擇該方法，操作時可以使用角規，觀測樹木的成長狀況，測量出樹木的直徑、樹高、斷面面積等。角度測量方法在國內的應用很早，但要求測量人員的專業性，需要擁有一定的測量知識，并有豐富的工作經驗。因為很多觀測到的現象或情況，是依靠觀測人員的歷史經驗進行判斷的，結果正確與否就與工作人員的經驗儲備有直接關系。一般來說，想要進行簡單研究，比如樹木的分布規律、十幾年中的長勢變動情況等，就可以選擇該方法。對于經驗豐富的林業人才來講，借助該方法可以獲知樹木的年齡、品種、是否健康等。

6.結語

新時期，生態文明建設要求的推行增加了人們對于森林資源發展的重視，而林業發展規劃的制定需要建立在森林資源調查工作的基礎上。而信息技術的不斷發展，更是豐富了森林資源調查工作的技術與方法，出現很多新的技術，不斷提高調查效率與結果的準確性。為了更好的滿足林業調查的需求，促進森林資源的良性發展，相關部門要積極引進先進技術，高效開展森林資源調查工作，強化專業人才培養，推動現代化森林資源手段的不斷應用，從而強化調查水平的提升，進一步推動森林資源的可持續發展。