關于新化縣森林資源調查中存在的問題及對策

王小輝 楊海波 龔雄夫

收稿日期：2023-10-10

作者簡介：王小輝（1976—），男，湖南新化人，工程師，主要從事林業調查規劃工作。

摘? 要：林業資源調查是林業可持續發展和森林經營管理的基本環節，加強調查有助于為林業經營管理決策提供數據支撐，及時調整森林經營策略，從而推動森林資源高質量發展。通過調查可以全面獲取林業資源的數據信息，建設完善的地理數據庫，便于開展林業資源動態監管、風險防控和決策支持等一系列工作。主要分析了調查技術在森林資源調查和管理中的具體應用，提出了有針對性的改進方法，為相關工作提供一定的借鑒。

關鍵詞：森林資源調查；森林生態系統；調查方法

中圖分類號：S757.2 文獻標志碼：B文章編號：2095–3305（2024）03–0-03

目前，我國正積極推動生態文明建設，人們對于生態環境與可再生的自然資源的管理日益重視。其中，森林作為一種重要的可再生資源，其在生態環保領域中的角色尤為關鍵。它既能滿足各種工業生產的原料需求，又可以改善空氣污染，減少水土流失，提高生物多樣性。森林資源調查工作能夠實現對森林資源的更好挖掘，利用和提高林業建設利用質效，對林業可持續發展具有重要意義[1]。

研究主要涉及對于林木、林地上的生物群落及其地理條件的調查，以此了解森林生態系統中各種因素的關系并追蹤資源增長趨勢，分析管理政策和經營行為對森林資源變化的影響，以便調整林業政策保證森林資源的持續發展需求，最終提升林業管理的效率。精確且合理的森林資源調查方法可以確保森林資源能更好地支持林業產業發展，并制定出合適的林業產業發展戰略和管理措施，符合林業可持續發展的要求。

1 森林資源調查工作中經常使用的調查方法

根據不同的調查對象、目的和范圍，森林資源調查可劃分為3種類型：以全國為對象的森林資源連續清查，簡稱一類調查；為編制規劃設計而進行的森林調查，簡稱二類調查；為作業設計而進行的調查，簡稱三類調查[2]。新化縣森林資源調查以二類和三類調查為主。

森林資源的發展不僅受限于其內在因素，也同時被外部的環境所影響。通過強化對森林資源的實時監測與分析，可以準確地了解并記錄有關森林資源數量、質量、分布等信息，從而根據這些數據作出相應的政策調整。因此，推動構建系統完善的森林資源調查體系是確保林業可持續發展的重要條件。作為林業大縣的新化縣，其在森林資源調查技術方面的科學和改進更應被強調。

1.1 人工全面調查

在沒有足夠的地圖數據、科技設備和設施支持時，調查方法以人工全面調查為主，主要工具為羅盤儀、GPS、測高器、測繩、皮尺、角規、計算器、測樹圍尺等，調查內容主要包括地類、森林類別、林種、優勢樹種及樹種組成、平均樹高、平均胸徑、齡級、齡組與竹度、立地因子、郁閉度與覆蓋度等級、群落結構、小斑蓄積量等詳細的信息。主要技術方法為：采用傳統地形圖調查底圖；采用地形勾繪進行林區小斑區劃；采用目測與角規測樹相結合的方法調查主要測樹因子，進行簡單的小斑調查。成果包括小斑調查卡片、抽樣調查卡片、統計表、調查報告、質量檢查報告、小斑區劃圖、森林分布圖等。

在技術人員和測量儀器落后的時候，人工全面調查是森林資源調查的主要技術方法，存在勞動強度過高、效率低等問題。后續的樣地調查方式確保了調查的準確性，提升了工作效率，也成了二類調查和森林資源連續清查的基礎方法。

1.2 基于地形圖及GIS技術的小斑抽樣調查

基于地形圖及GIS技術的小斑抽樣調查是指在人工全面調查的基礎上，工作人員利用地形解讀與實地勘察劃分小區，小區按一定規則進行分級處理，并在指定區域內，使用機械或者隨機的方式選取樣地進行實際測量，然后按照小區分級的規則對這些樣地的數據進行歸納計算，從而得出每種級別小區的平均單位面積蓄積量。

具體技術方法為：采用3S技術和電子地形圖區劃各類森林小斑；在公路網交叉點（或等距加密）為樣地中心，按間距2 km×2 km布設角規控制檢尺樣地，依據抽樣原理，選擇具有代表性質的樣地，估算總體蓄積量。由此，森林面積和蓄積量調查效率得到了一定程度提高，并節省了大量人力、物力，大幅提升了調查工作效率和成果質量。

值得注意的是，通過抽取樣地測算總體情況的方法可以獲得總體蓄積量，但不能反映小斑間實際因素差別，達不到規劃設計調查的要求，無法針對性地為林業經營行為提供參考。但與之前的森林資源人工全面調查相比，一類、二類調查的效率得到了較大幅度的提高。

1.3 基于遙感影像的小斑調查

基于遙感影像的小斑調查是指利用衛星圖像和小斑劃分及實際測量的技術，主要是全面結合3S技術進行森林資源調查。主要新技術方法為：采用覆蓋全區的高分辨率遙感數據，借助GIS系統根據林地影像特征來區劃各類小斑，提取小斑邊界；總體蓄積抽樣控制調查中，采用手機GPS定位技術和林業數據管理app，快速定位小斑減少調查人員調查時間，從而顯著提升外業調查工作效能，減少勞動力需求和調查費用。

然而，目前對每個小斑的蓄積量調查仍然采用傳統方式，在小斑內進行樣地人工調查以獲取每公頃林木的平均胸徑、平均樹高和郁閉度等林地林木屬性因子，最終的成果圖則通過GIS系統制作并批量打印。這樣的調查模式標志著從人工現場描繪小斑轉向室內小斑劃分調查模式，大幅提升了室外調查工作的效率，減輕了勞動者負擔，節省了調查開支。但是，每個小斑的樣地調查依然面臨著大量無法有效控制質量的問題。

1.4 基于低空無人機技術的小斑調查

近年來的研究表明，無人機逐漸在許多領域得到了廣泛的運用，并且已經開始在新化縣的小規模森林調查中使用[3]。相較于傳統的衛星遙感，無人機能夠提供更高精度（1 cm）的數據采集，且具有較低的運行成本、更精準的方位、多次利用性和高效性，在森林資源調查中具有較大的優勢?；诘涂諢o人機技術的小斑調查，在森林資源調查中能夠更加清晰、明確區劃小斑，了解小斑中林木的分布情況。隨著科技的發展和研究方法的應用，低空無人機逐步成為中小區域森林調查的主要技術手段，但目前仍缺乏高效、準確的林木實況因子和蓄積量等因子的調查手段，需要大量的技術人員進行人工調查。

2 森林資源調查工作存在的問題

2.1 森林資源調查工作缺乏信息共享

一般而言，林業相關部門主要通過科學途徑進行森林資源調查，以獲得精確的數據來支持合理的林業運營管理的決策。然而，部分管理單位并沒有正確地理解森林資源調查的重要性，部門之間缺少有效的信息交流，沒有專業科學人才運用大數據解析林業數據并做出正確的預警，缺少林業調查與林業生產等方面有機融合等，導致當前林業產業和生態建設存在盲目性、隨意性及滯后性等問題，不利于林業產業的可持續發展[4]。

2.2 森林資源調查的效率較低

森林生態體系是一個包含眾多要素的龐大網絡，這使得其調查工作變得相當復雜。如果仍然采用純人工調查方式，沒有引入智能化的技術和工具，缺少對數據進行科學、合理符合社會發展規律的分析見解，則可能導致林業機構的大量人力、物力資源被浪費，降低森林資源調查的效率。林業部門需要及時更新森林資源調查裝備來提高森林資源調查效率。

2.3 缺乏必要設備、技術及人才的支撐

目前，由于技術的緩慢升級、缺乏新興的技術人員及專業從業人員老齡化等原因，阻礙了新化縣森林資源調查的關鍵問題。因此，林業機構有必要調整并提升各種調查技術裝備。然而，受到森林資源調查資金限制的影響，林業管理機構難以實現技術設備的更新換代。

此外，調查人員的專業素養會直接影響森林資源調查工作質效。從事森林資源調查的人員必須具備專業技能、先進觀念和長期經驗，并適應時代的變遷，這意味著他們需要不斷地學習，并且通過實踐掌握森林資源調查的方法。目前，新化森林資源調查領域的專業人才不足，森林資源調查工作缺乏高質量專業人才的強力支撐。

3 森林資源調查工作展望

3.1 現代化森林資源調查方法

3.1.1 地基激光雷達技術

隨著技術的不斷發展，地基激光雷達（Terrestrial Laser Scanning，TLS）技術的精確度和可靠性得到了顯著提升，能應用于冠層測量技術，在對森林不產生任何影響的情況下，在研究區域內獲取高密度點的三維坐標信息，并經過軟件建模準確測量林木的各項因子，不僅僅測量技術精準誤差少，還規避了傳統測量技術的工作難度大、效率低等缺陷[5]。

然而，TLS技術對于調查資金保障也有較高的要求。盡管TLS技術能精確測量單一樹木的特性及其森林屬性，然而其自身也存在一些限制。TLS技術無法直接獲得樹齡、種類、樹木材質的非結構化數據等信息，在具體的調查過程中，相關部門可以將TLS與其他調查方法（如無人機、高分辨衛星影像等）進行有機結合，提高測量效率。

3.1.2 無人機航測技術

現代化無人機技術可以生成數字化表層結構模型、數字化正射圖像，獲取樹高、面積、郁閉度等地面影響數據。相較于傳統的森林資源調查方法，無人機航測具有更高的精確度、廣泛性，能實現深度森林的多輪次監測，且其調查效果和工作效能都顯著優于前者。

現代化、智能化無人機在對森林資源的研究、評估過程中展現出了巨大的潛力，可在森林參數獲取、造林成活率核查、森林病蟲害監測、森林消防等方面發揮有效作用，獲得更全面、準確的林業數據，促進森林資源的全面管理，保障森林的健康發展。森林資源調查人員應充分意識到無人機技術的重要性和便捷性，結合森林資源調查現有的工作方式，通過學習掌握應用方法，充分發揮無人機調查的優勢和作用，提高調查工作的信息化程度，更高效地完成相關調查工作，獲取更全面、科學的林業數據信息[6]。

3.2 森林資源調查工作技術展望

3.2.1 高分辨衛星和衛星導航的發展對森林資源調查的影響

隨著傳感器和衛星技術的高速發展，國內常用的高分辨率衛星為GF-3（分辨率為1.00 m）、吉林一號（分辨率為0.72 m）、GF-7（分辨率為0.65 m）、高分多模衛星（分辨率為0.42 m）、LandSat8（分辨率為0.45 m）、WorldView-4（分辨率為0.31 m）等亞米級衛星影像，可以通過省級衛星平臺衛星云遙進行免費下載，提供相應的影像數據，數據精度更高，時效性更強，將為森林資源調查提供準確、清晰的影像調查底圖，進一步提升效率和精度[7]。而北斗衛星導航系統特有的短報文通信功能，具有我國區域全覆蓋、24小時全天候服務、傳送速度快且不受地形條件和環境氣候影響等特點，可用于解決偏遠林區存在通信盲區的情況下實時通信的問題。采用超高分辨率衛星影像進行小斑區劃和基本屬性因子識別，并結合北斗導航系統，可為森林資源調查提供更好的定位服務和導航服務，減少定位帶來的數據誤差。

3.2.2 大數據計算機計算的發展對森林資源調查的影響

近年來，建立在大數據統計基礎上的人工智能（Artificial Intelligence，AI）發展迅猛，聯合運用AI和高分辨影像能夠快速處理大量林業數據。在遙感圖像分類中應用AI，能夠解決森林資源調查中小斑區劃和林業屬性因子識別工作量大、質量難以控制的問題，提高小斑區劃和基本屬性識別的效率，從而進一步優化森林資源調查的工作效果和成果品質。AI適用于一類調查和二類調查中，能為林業部門節省大量的人力物力，并能高效地完成調查任務。

3.3 森林資源調查工作問題改進

3.3.1 更新森林資源調查工作理念

在林業管理方面，上述3種調查技術能夠為林業生產經營者提供詳盡、可信賴的森林資源數量和地理分布等關鍵信息，從而提高林區的運營效率。但對于調查部門而言，要想改善森林資源調查的效率，需要更新傳統的森林資源調查工作理念，貼合時代的發展，使森林資源調查更加智能、準確。工作人員需要不斷更新觀念并采用先進的技術手段保證調查的高效、精確度，以便為林業持續發展的需求提供可靠的信息數據。同時，各部門也應加強互動與合作，以提高對森林資源的研究，促進森林資源研究的進展。

3.3.2 引進并改良森林資源調查方法

為了支持林業經營管理決策，工作人員在進行森林資源調查時需要收集各種資源的種類、數量、分布、生長情況等數據信息，并采用恰當的方法獲得更準確、全面的數據信息。因此，工作人員應該根據林區實際情況不斷優化創新森林資源調查方法，在面對難度較高的調查區域時，調查人員可以學習并借鑒相似地區的調查方法，或結合自身經驗創新方法來應對時代變化，從而獲得更準確的數據[8]。

3.3.3 確保森林資源調查技術及人才支撐

新技術、新設備和新人才的引入是森林資源調查工作高效進行的關鍵。通過使用無人機、林業大數據云平臺等設備和軟件，工作人員可以分析調查數據之間的聯系，為林業產業的發展提供指導。同時，培養選拔專業能力強的年輕調查人員。調查員需要積極學習，不斷提升自身對于林業政策法規、調查技能和信息科技等的理解和應用能力。同時，調查部門也需要大量舉辦學習培訓活動，增強調查人員的調查能力。

4 結束語

我國現階段的森林資源調查對林業經濟運營及生態環境保護起到了一定的信息支持作用，但調查工作中存在的缺點也對于森林資源的可持續利用產生了不利影響，不利于林業產業管理政策的針對性優化調整。為了解決這些問題，工作人員需要迅速采取行動，轉變觀念，學習新的技術，相關部門應及時更新裝備，招募優秀的調查人員，以促進森林資源調查工作的進步，推動林業的進一步發展。

參考文獻

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[8] 李勁東.中國高分辨率對地觀測衛星遙感技術進展[J].前瞻科技，2022，1（1）：112-125.