1. 引言
2020年度江苏省森林资源调查工作由自然资源部自然资源调查监测司会同国家林业和草原局森林资源管理司共同组织,中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心负责本次调查的具体实施,中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心承担江苏省森林资源调查任务。按照2020年度全国森林资源调查技术方案》中“连续、稳定、转换、创新”原则,2020年江苏省森林资源调查以第三次全国国土调查确定的乔木林地图斑为主体,以森林资源管理“一张图”乔木林图斑为补充,并参照地理国情监测乔木林图斑,通过最新高分辨率遥感影像判读确认后的乔木林样地以及第九次森林资源连续清查的乔木林样地作为调查对象,并按照“5年定期复查、每年完成1/5”的方式进行调查。样地复位关系到森林资源调查成果的准确性与可靠性,下面就样地复位谈几点体会。
2. 调查研究区概况
江苏省地处我国东部沿海地区中部,长江、淮河下游,东濒黄海,北部与山东省相连,西部与安徽省接壤,南部与上海市、浙江省为邻,是长江三角洲地区的重要组成部分。地理坐标为东经116˚18'~121˚57',北纬30˚45'~35˚20'。地形以平原为主,地势低平,低山丘陵集中在北部和西南部,河湖众多,平原、水面所占比例之大,在全国居首位,成为江苏一大地理优势。因处于暖温带与亚热带过渡地带,森林植被水平地带性分布明显,垂直地带性不明显。由南向北,出现三个典型的地带性森林植被类型,即中亚热带常绿阔叶林、北亚热带落叶常绿阔叶混交林和暖温带落叶阔叶林。主要树种有马尾松、杉木、侧柏、水杉、栎类、杨树、泡桐、银杏以及板栗林、石榴、枣等。
3. 样地复位标准
本次调查主要以复位样地为主,样地复位标准:样地四个角桩、四条边界完全复位、样地内样木及胸径检尺位置完全复位者为复位样地。考虑到各种影响因素的存在,满足下列条件之一者,也视为样地复位 [1] [2]:
① 能找到定位树或其它定位物,确认出样地的一个固定标桩(或坑槽)和一条完整的边界,分辨出样地内样木的编号及胸径检尺位置,并通过每木检尺区别出保留木、进界木、采伐木和枯损木等。
② 四个角桩及四条边都没有明显痕迹,但样地内树木编号、胸径位置红油漆痕迹尚在,且能基本确定样地内保留木、进界木、漏测木、错测木、采伐木、枯损木,通过定测基本能恢复样地四条边及四个角桩原来的位置。
③ 前期样地内的样木已被采伐且找不到固定标志,但利用前期的GPS [3] 坐标能确认原样地落在采伐迹地或建设用地范围内。
④ 对位于大面积无蓄积的乔木幼林、灌木林、未成林造林地、苗圃地、迹地内的固定样地,复位时虽然找不到固定标志,但仍能确认其样地位置不变。
⑤ 对位于急坡和险坡,不能进行周界测设的目测样地,复查时能正确判定两期样地点所落位置无误,且地类、林分类型的目测也确定无误。
4. 影响样地复位的因子
本次调查研究发现,样地复位大致受地形地貌、自然灾害、人为、市场经济等四类影响。
4.1. 地形地貌影响
样地落入低山丘陵区由于地形复杂 [4],沟壑纵横,自然植被茂盛,枝干、灌木、高草丛生。① 林中无路或者交叉路过多,且rtk [5] 信号弱,到达样地困难;② 林内湿度大,上期地标被侵蚀、青苔覆盖或者杂草掩盖,寻找样地困难;③ 周界遮挡严重,即使人为开辟周界临时通道,也影响周界测量精度,对样地复位产生一定的影响。
4.2. 自然灾害影响
长江中下游的梅雨季节影响,导致原本在长江边上的样地被江水淹没,到达样地困难。
4.3. 人为影响
人为影响主要为调查误差与人员素质因素。① 样地落入建筑物等人工无法移除障碍时,阻挡了周界测量,需要人为转站测量,势必会影响周界测量精度,影响样地复位精度。② 在野外,除了高压线、通讯光缆对罗盘有较大干扰外,实际调查中还发现,人工携带的手机、胸径钢围尺在近距离内也会使罗盘指针产生摆动、偏移。③ 在坡度大于5˚地区,需要将斜距与水平距换算,实际操作中,罗盘仪倾斜角度读数并不是很精确,再加上低山丘陵区地形复杂,标杆所处的位置上下左右位移少许,倾斜角度读数就有很大的差别,影响了实际测设的边界长度,给样地复位带来困难。④ 调查人员是完成好调查工作的关键 [4] [6],他们的工作态度、个人能力、工作方法直接决定着调查的水平。根据抽样追踪调查发现,出现问题的样地往往并非调查人员能力不够,而是责任心不足,没有按照操作要求认真细致进行调查,仅凭个人的经验或想当然来处理问题,结果造成调查错漏等现象。
4.4. 市场经济影响
据统计,在“十二五”期间 [7],非林地转为林地面积42.69万hm2,其中来自耕地面积29.34万hm2,占68.73%;林地转为非林地面积46.41万hm2,其中转入耕地面积27.91万hm2,占60.14%。江苏经济发达,人为活动频繁,且受政策和市场经济影响,种植结构调整,林地破坏严重,固定标志难以寻找,样地复位困难。
5. 建议对策
就现状而言,除提升调查人员责任心外 [4],提高样地复位关键在于找到样地–周界测设–样木复位三步。
5.1. 找到样地
复测样地样地复位关键在于样地是否能找到,本次调查研究利用rtk厘米级定位对后期样地复位起绝对性作用,仍建议,按要求做好固定标桩,值得注意的事,对于上期保存完好的加固沿用,对于被破坏了的应重新设置。对处于特殊地区的样地,如山区、丘陵地区的密林(郁闭度 ≥ 0.7)样地、建筑众多、变化明显且破坏严重的平原地区样地,在复位样地调查中,还应利用rtk在相对固定较空旷位置采集坐标,并做好相应固定的标记,沿用国家森林连续清查中引线方法为调查样地固定“暗桩”或者重新做引线,确保下期调查找到样地。
5.2. 周界测设
周界测设时,应依据保存的固定标志对周界进行复位,原则上保持上次调查的样地周界不变。如依据现场情况,无法确认上次调查样地周界的,方可进行样地周界复位测定。一般采用闭合导线法测定样地周界,应用罗盘仪定向,皮尺量距,从西南角点起顺序测设,确定样地西北角点、东北角点、东南角点和相应四条边界的正确位置。若西南角点不适宜作为周界测量起点,起点可依次调整为西北角、东北角、东南角。注意:① 对于受到山崖阻挡、建筑等情况,建议通过“平行移动法(即同向、等距、平移、还原)”进行绕测,达到测设周界的目的。② 罗盘仪简单易用,应尽量避免人为磁场干扰,调查人员应将手机、平板电脑 [8]、钢尺等可能对罗盘读数造成影响的物件远离仪器;在磁场影响较大的地方,可使用机械竖盘或者用rtk通过点线放样方式辅助测设周界。③ 使用带有水平仪的测杆并在测杆上标注固定位置,以方便倾斜角测设。④ 当方位角误差较大时,需考虑磁偏角、罗差等因素,江苏省在第一次清查测设周界时未考虑磁偏角,在周界复位时,建议仍采用原来的方位角,并注意仔细寻找前期的固定标志。
5.3. 样木复位
样木复位要满足两个条件 [9]:样木编号复位及检尺位置确定。为提高复位率,样木编号复位可通过直接找到样木油漆编号或铝牌号,也可根据样木位置图、每木检尺登记表分析、测量复位。检尺位置复位以胸高1.3 m处红油漆圆环为准;如油漆环已不存在,应结合胸径测量记录,与胸高1.3 m处测量胸径对比分析确定。
6. 森林资源调查发展技术趋势
以往的森林资源调查存在着许多不足之处,如地面工作量偏大,难以到达样地、样地难以复位等。随着计算机技术的发展,森林资源连续清查中,为了能够获取更加精准的数据,可借助遥感图像技术开展森林资源连续清查工作 [10],能够有效的提升调查效率、复位率及精准度。
遥感图像主要是卫星拍摄得到的数据 [11] [12],一般是采用TM5、4、3波段,对应着R、G、B波段组合。卫星遥感数据 [13] 的获得后,对样地判读,可以通过线性灰拉伸有效处理,更具针对性的校正遥感图像,形成更加完整的信息综合影像图。在森林资源连续清查中运用遥感图像技术,需要按照2 × 2公里均匀布设,结合遥感影像形态、色彩和结构等参数,有针对性获取各类数据信息,标示清楚,提升数据信息精准度。将得到的数据信息录入到计算机系统中,借助计算机系统可以对信息数据计算、分析和处理,为后续的工作开展提供充分的参考依据。
遥感图像技术在森林资源调查中的应用,可与外业实地调查监测中难以到达、难以寻找、难以复位的样地互补印证融合,达到调查监测的目的。因此,先进的调查技术将被进一步推广应用,以提高工作效率、调查质量。
由于受水平和经验所限,本文所论可能只是肤浅之见,只要能起到抛砖引玉作用,也就如笔者所愿。
NOTES
*第一作者。