魏 清 華

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山西連清系統(tǒng)在第九次森林資源清查工作中的應(yīng)用

魏 清 華

（山西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院 山西太原 030012）

山西省在第九次森林資源清查工作中采用了思行森林資源連續(xù)清查系統(tǒng)進行全省清查工作，該系統(tǒng)從山西九清工作實際出發(fā)，基于平板型數(shù)據(jù)采集儀和3S等高新技術(shù)，具有定位導(dǎo)航、數(shù)據(jù)錄入、邏輯檢查和成果匯總等幾大模塊，錄入方便，安全可靠，能夠和國家清查數(shù)據(jù)庫無縫對接。從業(yè)務(wù)角度闡述了山西連清系統(tǒng)的功能特點，說明了該系統(tǒng)在山西九清中的應(yīng)用具有提高了工作效率，降低了工作強度，實現(xiàn)無紙化辦公等良好效果，希望能對開展森林資源清查工作的省份提供一些參考。

山西?。簧仲Y源；連清系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是維持生態(tài)平衡和改善生態(tài)環(huán)境的重要保障，在應(yīng)對全球氣候變化中發(fā)揮著不可替代的作用。

國家森林資源清查簡稱“一類清查”，是全國森林資源監(jiān)測體系的重要組成部分，它是以掌握宏觀森林資源現(xiàn)狀與動態(tài)為目的，以省(直轄市、自治區(qū)，以下簡稱省)為單位，以抽樣理論為基礎(chǔ)，利用固定樣地為主進行定期復(fù)查的森林資源調(diào)查方法。森林資源清查成果是反映全國和各省森林資源與生態(tài)狀況，制定和調(diào)整林業(yè)方針政策、規(guī)劃、計劃，監(jiān)督檢查各地森林資源消長任期目標(biāo)責(zé)任制的重要依據(jù)。

1 山西省森林資源連續(xù)清查工作概述

山西省連清是國家森林資源清查的重要組成部分，到2015年，山西省經(jīng)歷了8次森林資源清查，本次是第九次。

清查目的：一是詳實、準(zhǔn)確提供山西省最新的森林資源數(shù)據(jù)，為國家和山西省制定國民經(jīng)濟計劃、規(guī)劃、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供依據(jù)；二是評估森林生態(tài)狀況，檢驗生態(tài)建設(shè)成果；三是通過清查檢驗近五年山西省林業(yè)生產(chǎn)情況，總結(jié)五年林業(yè)建設(shè)成就和經(jīng)驗，為科學(xué)管護和經(jīng)營森林，提高森林資源綜合利用率提供科學(xué)依據(jù)；四是預(yù)測森林資源及其生態(tài)狀況變化趨勢。

清查任務(wù)：查清全省森林資源的數(shù)量、質(zhì)量及其消長動態(tài)，掌握森林生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和變化趨勢，對森林資源與生態(tài)狀況進行綜合評價。

2 山西連清系統(tǒng)

山西省森林資源連續(xù)清查系統(tǒng)是山西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院與北京思行偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司根據(jù)業(yè)務(wù)調(diào)查人員、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計人員的工作內(nèi)容，相互合作，深入研究了山西省九次清查的組織方式、調(diào)查方法和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)匯總方式，結(jié)合林業(yè)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)實際，在思行國家森林資源連續(xù)清查系統(tǒng)基礎(chǔ)上，完善優(yōu)化的一套適合于山西省九次清查野外調(diào)查與內(nèi)業(yè)管理、處理分析的一體化平臺。

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根據(jù)山西省連清細則要求和相關(guān)技術(shù)流程，將該系統(tǒng)分為GPS定位導(dǎo)航、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)檢查和成果管理四大模塊。其中外業(yè)端包含GPS定位導(dǎo)航、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)檢查三個模塊；內(nèi)業(yè)端包含數(shù)據(jù)檢查和成果管理模塊。

GPS定位導(dǎo)航模塊包括GPS定位、地圖導(dǎo)航、航跡管理幾個主要功能；數(shù)據(jù)錄入模塊包括樣地基本信息錄入功能，如卡片封面、樣地定位與測設(shè)、樣地因子錄入、樣木因子錄入、其他因子錄入等功能，同時包含了優(yōu)勢樹種篩選、平均胸徑、平均樹高等計算功能；數(shù)據(jù)檢查模塊主要包括樣地各因子間的邏輯檢查和表間邏輯檢查功能；成果管理模塊主要是根據(jù)國家林業(yè)局和西北院的要求進行數(shù)據(jù)匯總及相應(yīng)成果的提交，可實現(xiàn)與國家森林資源數(shù)據(jù)庫的無縫對接。

3 系統(tǒng)功能簡介

3.1 定位與導(dǎo)航

利用系統(tǒng)內(nèi)置的GPS和百度導(dǎo)航進行定位和導(dǎo)航，使用少許流量就可以將路線規(guī)劃到離樣地最近的路上，在無路地段將處理后的前期航跡數(shù)據(jù)作為尋找樣地的路線參考，到樣地附近后再利用引點定位物和樣地定位物作為輔助，可以快速地查找到目標(biāo)樣地。找到樣地定位角樁，記錄對應(yīng)的GPS坐標(biāo)，作為樣地GPS坐標(biāo)進行保存。

3.2 樣地定位與測設(shè)

樣地定位與測設(shè)部分，系統(tǒng)提供了手繪和拍照兩種方式實現(xiàn)引點位置圖和樣地位置圖的繪制，調(diào)查人員可以根據(jù)現(xiàn)場實際填寫引點定位物和樣地定位物，在距離量算方面提供了方便的斜距改水平距的功能。

在引線、樣地周界測量中，系統(tǒng)中除提供了斜距、水平距交叉換算功能外，在加站等方面周全考慮，提供了方位角、引線長度、周界邊長控制，引線誤差、周長誤差和閉合差自動計算功能；對于超限數(shù)據(jù)，提示調(diào)查人員進行復(fù)測；對于上期不規(guī)則樣地，提供了前期數(shù)據(jù)對比功能，可以指導(dǎo)調(diào)查隊員科學(xué)合理的控制限差和確認(rèn)周界，從而準(zhǔn)確的實現(xiàn)周界復(fù)位。

3.3樣地因子填寫

地類的確定是整個森林資源清查的核心工作之一。周界測量完后，調(diào)查人員確定樣地的地類，按照現(xiàn)地的實際情況填寫相關(guān)因子。系統(tǒng)根據(jù)地類填寫相關(guān)因子，利用顏色分辨填寫選項，其中紅色的為在該地類情況下的必填項，藍色為根據(jù)實際情況的填寫項，黑色是無需填寫項，讓調(diào)查人員該填什么不該填什么一目了然。樣地因子填寫過程中實現(xiàn)了數(shù)據(jù)字典選擇錄入，可隨時查看前期數(shù)據(jù)，方便進行前后期比較，同時系統(tǒng)提供了嚴(yán)密的邏輯檢查條件，實時進行邏輯檢核（邏輯條件經(jīng)過了西北院、華東院、中南院、規(guī)劃院的檢核），讓年輕調(diào)查隊員可以快速掌握調(diào)查要領(lǐng)，在現(xiàn)地中解決問題。此外，在系統(tǒng)中內(nèi)置了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和細則，可隨時方便地查詢相應(yīng)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)和要求，無需再帶紙質(zhì)圖書。

3.4 樣木檢尺

系統(tǒng)內(nèi)置了全部前期樣木數(shù)據(jù)，樣木位置清晰可見，能通過點擊或輸入樣木坐標(biāo)，直接生成樣木位置圖；同時，在樣木檢尺時，系統(tǒng)將部分變化不大的主要因子進行了預(yù)設(shè)置，調(diào)查隊員基本上只需確定是否為活立木、樹種、樹號和本期胸徑即可?？菟滥镜戎苯舆x擇檢尺類型其他因子自動填寫。對不同類型的樣木用不同符號表示。對于樣木的檢尺狀態(tài)，系統(tǒng)提供顏色變化機制，對未檢尺樣木用紅色表示，對檢尺后的樣木用綠色表示活立木、黑色表示枯倒采，調(diào)查員可隨時掌握樣木復(fù)位情況和檢尺進度。

系統(tǒng)提供了針對樣木的拍照功能，自動按照相關(guān)規(guī)范進行照片命名，照片與樣地、樣木一一對應(yīng)，清晰明了。對于不能識別的樹種可以拍攝該樣木的特征，便于相關(guān)的植物專家輔助識別確認(rèn)。

3.5 優(yōu)勢樹種確定及樹高測量

樣木檢尺完成后，系統(tǒng)提供了樣地內(nèi)樹種斷面積自動計算功能，并給出相應(yīng)的百分比，自動確定優(yōu)勢樹種，對于有爭議的優(yōu)勢樹種，系統(tǒng)提供了調(diào)查隊員手動選擇的功能。優(yōu)勢樹種確定后，平均胸徑自動計算并自動填寫到樣地因子表中對應(yīng)的位置。

對于樹高測量，系統(tǒng)可以根據(jù)平均胸徑自動選擇六株平均樣木，便于調(diào)查隊員在其中選擇3-5株生長良好、能代表該樣地實際的樣木來測量樹高，完成后自動計算平均樹高，為計算樣地蓄積提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

3.6 其他因子填寫

系統(tǒng)內(nèi)置了需要做植被樣方調(diào)查的樣地號，對于需要調(diào)查樣方的樣地號，相關(guān)的兩個表格按鈕處于可用狀態(tài)，調(diào)查隊員按照細則要求進行填寫即可；對于不需要進行樣方調(diào)查的樣地，對應(yīng)表格按鈕用灰色顯示，調(diào)查隊員無需記住相應(yīng)的樣地號，按系統(tǒng)提示調(diào)查即可。

另外，在各個表格填寫的過程中，系統(tǒng)根據(jù)邏輯對于值域進行了限制，杜絕了大量調(diào)查誤錄入。

3.7 邏輯檢查

系統(tǒng)提供了完善的邏輯檢查條件。在樣地因子表填寫完成后，首先進行表內(nèi)邏輯檢查，在整個樣地的調(diào)查完成后，做整體邏輯檢查，以確定沒有邏輯錯誤；對于有邏輯錯誤的情況，在現(xiàn)地解決，根據(jù)現(xiàn)地實際將相關(guān)因子填寫正確，把問題留到現(xiàn)地，可避免回到駐地后再發(fā)現(xiàn)問題，造成不必要返工，提高了工作效率，降低了工作強度。

3.8 數(shù)據(jù)雙重備份

野外采集的數(shù)據(jù)如果發(fā)生丟失或者損壞，將會產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，因此數(shù)據(jù)的安全性就顯得極為重要。系統(tǒng)實行數(shù)據(jù)自動雙備份機制，以保證數(shù)據(jù)的安全性，避免出現(xiàn)意外情況發(fā)生。雙備份，即在數(shù)據(jù)采集儀本身的存儲中保存一份數(shù)據(jù)，同時在外置卡上保存一份數(shù)據(jù)，在采集儀不小心損壞的情況下，還能在外置卡上找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，確保萬無一失。同時提供了數(shù)據(jù)手工備份功能，方便調(diào)查員按需要手工備份數(shù)據(jù)到指定目錄。另外，在數(shù)據(jù)導(dǎo)出時，提供一套同紙質(zhì)卡片格式一致的數(shù)據(jù)文件，可供調(diào)查隊員和檢查人員隨時進行卡片打印和紙質(zhì)存檔。

3.9 成果提交

系統(tǒng)設(shè)計了安全的成果提交方式，根據(jù)細則和數(shù)據(jù)保密的要求，系統(tǒng)可以直接生成加密數(shù)據(jù)包，同時保存一份卡片格式的樣地數(shù)據(jù)資料，便于調(diào)查人員核對和使用。調(diào)查人員不能隨意修改加密數(shù)據(jù)包，在經(jīng)過邏輯檢查后才能作為最終成果。

3.10 樹種圖庫功能

系統(tǒng)首次內(nèi)置了全部山西常見樣木樹種圖庫，調(diào)查隊員不用再帶樹種圖鑒等書籍，可以方便地進行檢索和輔助識別樹種。

3.11拍照功能

系統(tǒng)提供拍照關(guān)聯(lián)功能，并可單獨導(dǎo)出。將拍攝的照片進行規(guī)范化編號，與樣地一對一關(guān)聯(lián)，拍攝的照片可以作為GPS失效情況下到達現(xiàn)地的依據(jù)，也可以作為判定地類的依據(jù)，同時可方便前后期對比，為下期調(diào)查提供寶貴的樣地環(huán)境演變資料，通過影像資料再現(xiàn)前期樣地實貌，實現(xiàn)真正意義上的連續(xù)比對。

4 系統(tǒng)應(yīng)用及特點

在山西省第九次森林資源清查過程中，經(jīng)過近300個工組實際應(yīng)用，能很好地滿足不同水平、不同年齡、不同知識背景的一線調(diào)查隊員的需要，取得了良好效果。

總體來說，該系統(tǒng)具有以下特點：

（1）實現(xiàn)了數(shù)據(jù)規(guī)范化錄入，提高了數(shù)據(jù)精度；

（2）簡單易用，提高了工作效率，降低了工作強度；

（3）系統(tǒng)集成化程度高，流程規(guī)范化，可以快速匯總和統(tǒng)計成果；

（4）數(shù)據(jù)易保存和運輸，降低了運輸和儲存成本，實現(xiàn)了無紙化辦公。

5 總結(jié)與展望

5.1 系統(tǒng)應(yīng)用總結(jié)

數(shù)據(jù)采集是整個山西省森林資源清查工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。系統(tǒng)的應(yīng)用使得山西省第九次森林資源清查實現(xiàn)了無紙化辦公，節(jié)約了大量的物力財力，減少了90%以上的內(nèi)業(yè)處理工作量，成果數(shù)據(jù)可以方便的與國家林業(yè)局森林清查數(shù)據(jù)庫無縫對接，減少了調(diào)查隊員的工作量，降低了工作強度，提高了數(shù)據(jù)精度和工作效率。

5.2 展望

當(dāng)前周界測量和胸徑測量等工作量較大的工作還不能通過先進技術(shù)完成，希望隨著科技的進步和國家投入的增加，實現(xiàn)森林資源清查工作的全面數(shù)字化和智能化。

[1] 國家林業(yè)局.國家森林資源連續(xù)清查技術(shù)規(guī)定（2014）［S］.2014.

[2] 山西省林業(yè)廳.山西省第九次森林資源清查技術(shù)細則［S］. 2015.

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[8] 山西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院.山西省常見植物圖鑒[M].2010.

2017-05-19

魏清華，高級工程師，森林資源資產(chǎn)評估師，主要從事森林資源監(jiān)測、森林資源調(diào)查規(guī)劃設(shè)計和森林資源資產(chǎn)評估等工作。

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1004-7743（2017）03-0057-05