周小虎，徐文文

（凱迪陽光生物能源投資有限公司，武漢 430223）

森林資源二類調查是以國有林場、自然保護區(qū)、森林公園等森林經(jīng)營單位或縣級行政區(qū)域為調查單位，以滿足森林經(jīng)營方案、總體設計、林業(yè)區(qū)劃與規(guī)劃設計需要而進行的森林資源調查，其成果是建立或更新森林資源檔案，制定森林采伐限額，進行林業(yè)工程規(guī)劃設計和森林資源管理的基礎，也是制定區(qū)域國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、林業(yè)發(fā)展規(guī)劃，實行森林生態(tài)效益補償和森林資源資產(chǎn)化管理，指導和規(guī)范森林科學經(jīng)營的重要依據(jù)[1]。其包括區(qū)劃、調查、資源統(tǒng)計分析三大部分。

為收集最準確的相關資源數(shù)據(jù)，每十年國家林業(yè)部門都會花費大量的人力、物力、財力用于森林資源二類調查，更新前期數(shù)據(jù)。

1 傳統(tǒng)的二類調查主要階段

1.1 前期調查數(shù)據(jù)收集

收集項目區(qū)地形圖或者航空像片及相關數(shù)據(jù)。由于前期資料多為紙質版材料，如是電子版材料也需打印成紙質版資料用于實地調查，需要復印、打印的資料較多，工作任務較重，成本較大。

1.2 實地調查

外業(yè)調查人員攜帶地形圖、調查小班因子登記表、前期的資源數(shù)據(jù)等相關資料，進行實地調查。在實地調查過程中，外業(yè)調查人員先通過地形圖、平面圖等尋找到需要調查的小班，選擇樣點，記錄樣點的樹高、胸徑、每公頃株數(shù)等數(shù)據(jù)，做好樣點標記，最后填寫小班調查卡片。

1.3 數(shù)據(jù)整理

主要數(shù)據(jù)處理有：小班面積、坡度、測樹因子、樣點蓄積量、小班蓄積、“四旁”樹蓄積量等計算[2]。外業(yè)調查結束后，需要將區(qū)劃有小班界線的紙質地形圖（或影像圖）進行掃描、配準、界線矢量、檢查，然后求算各小班面積。坡度計算需根據(jù)等高線及測量圖紙距離推算，樣點蓄積量計算需要查詢相關一元材積表、二元材積表后，根據(jù)實地調查中得出的平均胸徑、平均樹高，斷面積等根據(jù)相關數(shù)據(jù)推算出來。在實際調查過程中，往往我們的技術人員調查一天的外業(yè)數(shù)據(jù)，需要三天的時間來進行內業(yè)整理。內業(yè)工作量大，而且容易出現(xiàn)計算錯誤，導致調查數(shù)據(jù)的偏差。

在數(shù)據(jù)整理完成后，通過相關的檢查，開始編寫相關的調查報告，如林地資源報告等。

2 外業(yè)收集系統(tǒng)介紹及優(yōu)勢

2.1 外業(yè)收集系統(tǒng)概況

因傳統(tǒng)的林業(yè)二類調查費時、費力、費財，2014年國家林業(yè)與草原局組織開展的第五次全國荒漠化和沙化監(jiān)測中，開發(fā)了基于平板電腦的全國荒漠化和沙化外業(yè)圖斑采集系統(tǒng)，并在全國強行推廣該系統(tǒng)進行外業(yè)圖斑區(qū)劃、GPS特征點采集、圖斑因子采集、屬性因子邏輯檢查，同時用該系統(tǒng)進行邏輯檢查、監(jiān)測成果驗收。采用全國荒漠化和沙化外業(yè)小班采集系統(tǒng)，節(jié)省了大約40%的時間，減少了50%左右的內業(yè)工作量，且監(jiān)測質量得到保障。福建省調查規(guī)劃院與地林偉業(yè)公司合作，開發(fā)出“福建省森林資源規(guī)劃設計調查外業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”。筆者于2017年11月參與了運用該系統(tǒng)的福建省莆田市秀嶼區(qū)的森林資源二類調查。在實際調查過程中發(fā)現(xiàn)，相比于常規(guī)的紙質影像圖和紙質小班卡片調查，此系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢。

2.2 外業(yè)收集系統(tǒng)優(yōu)勢

2.2.1 資料攜帶方便

將已有的多種遙感影像數(shù)據(jù)、地形圖，以及調查地區(qū)的行政界線、經(jīng)營區(qū)界線、林班界線、過往各類調查形成的小班界線等數(shù)據(jù)導入到本系統(tǒng)中進行疊加顯示基于遙感影像的小班區(qū)劃可以在調查前期工作中開展[3]。根據(jù)遙感影像可以明顯區(qū)劃出林地變化，對原先的小班可以進行前期的修正，而且可以確保不會遺漏需要調查的林地。

2.2.2 GPS定位

系統(tǒng)自帶的GPS可以將野外位置實時在圖上進行刷新顯示，并可清楚地看到目前處于什么位置，快速找到要調查的林班位置和待測的樣地，顯示出當前位置的定位精度、海拔、方位角等。同時，調查人員也可選擇點導航、取點導航、導入導航、屬性導航等目標路線導航，方便查找要調查的林班和需測設的樣地，且系統(tǒng)可以自動記錄調查人員的運動軌跡，檢查人員可將軌跡分別加載到ArcGIS與Google地圖中查看具體的路線圖，對調查人員的工作起到監(jiān)督和檢查作用[4]。

2.2.3 小班邊界調整

系統(tǒng)自帶的修邊工具有修邊、拆分、合并功能，通過以上功能可以快速對小班進行分割、修邊等處理。在實地調查中，通過平板自帶的觸摸筆可以如同在紙面上輕易地完成相關修改。

2.2.4 屬性編輯

屬性表填寫更為方便、快捷。很多屬性因子如縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村等由系統(tǒng)自動生成，無需手動輸入，此外有一些屬性因子如平均樹高、平均胸徑、樹種組成，小班蓄積量、每公頃株數(shù)等在輸入測樹因子后自動計算填入，也無需手動輸入。另外需要手動輸入的屬性因子可以預先將調查小班因子內容、代碼導入系統(tǒng)中，在調查時通過下拉菜單或者因子小鍵盤選擇輸入，只需要極少的操作就可完成因子的錄入。在外業(yè)調查過程中可以節(jié)省20%的時間。

2.2.5 小班編號

對于拆分后的小班需要重新編號，該系統(tǒng)可以隨時查看已使用的小班編號，隨時修改，自動保存。此外，小班界修改后面積會自動重新求算、更新面積欄。這就避免了用紙質影像圖區(qū)劃小班時編臨時小班號，以及在清繪一套完整底圖時經(jīng)常會發(fā)生小班重號、漏號或重新編小班號而導致屬性因子不配套等錯誤。

2.2.6 邏輯檢查

該系統(tǒng)內包含了一個很強大的邏輯檢查功能。在小班所有屬性登記完畢后，使用邏輯檢查功能，可以查看屬性因子中互相矛盾的地方。例如小班坡度為15°，而立地類型登記為平原，這就無法通過邏輯檢查。這樣就可以檢查出在外業(yè)調查中的登記錯誤，從而進行修改。

2.2.7 拍照及軌跡功能

該系統(tǒng)還能提供拍照及攝像功能。調查人員通過終端在對地塊進行調查時拍攝照片，保存的照片上記錄有拍攝時間及當前經(jīng)緯度坐標，在室內對小班進行檢查時，可對因時相不同產(chǎn)生的同譜異物現(xiàn)象參照照片進行完善。另外，后期再檢查過程中，檢查人員可以查閱原調查人員的調查軌跡，從而對調查人員進行監(jiān)督。

2.3 外業(yè)收集系統(tǒng)的不足

2.3.1 GPS定位與遙感影像圖有所偏差

在外業(yè)調查過程中，筆者發(fā)現(xiàn)GPS定位與遙感影像圖及前期小班區(qū)劃圖有所偏差，導致當調查人員實際已進入小班，而在平板電腦上顯示還沒有在小班范圍內，尤其在林帶調查時更為顯著。

2.3.2 邏輯關系需進一步完善

雖然在實際使用中邏輯檢查功能給予調查人員很大的方便，但也出現(xiàn)了一些邏輯錯誤。

2.3.3 該軟件耗電較大

外業(yè)調查過程中一般的平板電腦使用時間僅為6～8 h。但一般外業(yè)調查人員的調查時間為10 h以上，因此調查人員必須攜帶移動電源，這就增加了調查人員的負重。

2.3.4 數(shù)據(jù)容易丟失

外業(yè)調查過程中，調查路線較為偏僻，調查人員需要穿樹林、越溝壑，而平板電腦屬于易碎物品，在調查過程中一旦發(fā)生意外就會導致平板電腦內已調查的數(shù)據(jù)丟失。

3 結語

通過對傳統(tǒng)的二類資源調查方式及基于平板電腦的外業(yè)調查的優(yōu)勢和劣勢分析以及生產(chǎn)實踐表明，采用基于平板電腦的二調外業(yè)小班采集系統(tǒng)進行二類調查，可節(jié)約大量成本，可以避免打印、復印大量的小班調查圖紙、調查卡片等，并可以減輕勞動力，提高工作效率和調查質量。可見，二類資源調查外業(yè)小班應用平板電腦的采集系統(tǒng)在調查中是可行的，但仍需要在后期不斷優(yōu)化。