程偉亞,張鐲漫,王 涵,3,蔣海明,季 民,李銀龍

(1.山東省國土空間規(guī)劃院,濟(jì)南 250000；2.山東科技大學(xué),山東 青島 266590；3.山東大學(xué) 經(jīng)濟(jì)研究院,濟(jì)南 250100；4.青島北斗星圖信息科技有限公司,山東 青島 266000)

目前,自然資源部正逐步構(gòu)建“1+X”型自然資源調(diào)查體系,“1”是“基礎(chǔ)調(diào)查”,在第三次全國國土調(diào)查(以下簡稱 “三調(diào)”)工作分類的基礎(chǔ)上通過調(diào)整工作內(nèi)容,完善工作方案,加快推進(jìn)與水、草原、森林、濕地等自然資源現(xiàn)有調(diào)查的實質(zhì)融合；“X”是多項“專業(yè)調(diào)查”,通過開展專業(yè)調(diào)查,查清不同自然資源的質(zhì)量和生態(tài)狀況,形成統(tǒng)一的自然資源調(diào)查[1]。

2019年國家林業(yè)和草原局提出開展森林督查暨森林資源管理“一張圖”(以下簡稱“一張圖”)年度更新工作,即整合現(xiàn)有森林資源二類調(diào)查、林地“一張圖”、國家級公益林落界等成果,實現(xiàn)森林資源“一張圖”、“一套數(shù)”、“一體化”管理[2]。與此同時,第三次全國國土調(diào)查工作的實施,表明我國已經(jīng)從單一的土地調(diào)查向自然資源統(tǒng)一調(diào)查轉(zhuǎn)變,其數(shù)據(jù)詳細(xì)地記錄了國土空間開發(fā)與利用現(xiàn)狀、自然資源變化等情況,可以為自然資源調(diào)查提供優(yōu)良的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[3]?！叭{(diào)”與森林資源管理“一張圖”成果對接是編制新一輪林地保護(hù)利用規(guī)劃的重要基礎(chǔ)工作[4]、也是自然資源統(tǒng)一調(diào)查基礎(chǔ)任務(wù)之一。但是由于當(dāng)前自然資源的內(nèi)涵和分類沒有達(dá)成統(tǒng)一,部門采用的分類體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)查方法、底圖精度、調(diào)查時點等各不相同,自然資源資產(chǎn)權(quán)屬不清晰、部門間自然資源數(shù)據(jù)庫不一致甚至相互矛盾等問題,尤其是在耕地、林地、草地、灘涂等數(shù)據(jù)上,交叉重疊問題比較突出[5],嚴(yán)重制約了統(tǒng)一調(diào)查的進(jìn)展。

針對此問題,相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了積極探索。如,張力仁等[3]在“三調(diào)”耕地、種植園用地、林地、草地、面狀水域、其他自然資源分類編碼基礎(chǔ)上,通過增加礦產(chǎn)資源構(gòu)成自然資源要素分類編碼,并結(jié)合數(shù)據(jù)差異分析提出了自然資源要素提取方法。關(guān)梅等[6]、于學(xué)寧等[7]基于“三調(diào)”與森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù),分別從界線融合、數(shù)據(jù)融合進(jìn)行了探索,指出人工區(qū)劃方法在界線融合中的效果優(yōu)于聯(lián)合分析。吳楊青等[8]針對森林二類調(diào)查和“三調(diào)”的分類語義差異、內(nèi)容交叉、數(shù)據(jù)沖突等問題,對林地數(shù)據(jù)的整合路線進(jìn)行了探索。馮銀靜等[9]、孟微波等[10]從自然資源統(tǒng)一調(diào)查角度,指出當(dāng)前存在自然資源內(nèi)涵及專項調(diào)查內(nèi)容不明確、各項調(diào)查分類標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題。張盼盼等[11]提出可在林地“一張圖”疊加森林、濕地、荒漠化土地等專項調(diào)查監(jiān)測信息,服務(wù)于國土資源生態(tài)空間安全規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)。以上眾多學(xué)者為自然資源調(diào)查整合提供了有效參考,張力仁等[3]的研究為區(qū)域自然資源空間統(tǒng)計分析提供了良好的借鑒,但是其并沒有對各項自然資源分類體系間的關(guān)系進(jìn)行深入研究。有關(guān)學(xué)者[6-11]并未從根本徹底解決基礎(chǔ)調(diào)查與森林專項調(diào)查間的本質(zhì)性差異,分類標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,對整合方法研究較少。

本文以森林資源管理“一張圖”與第三次全國國土調(diào)查整合為例,從數(shù)據(jù)差異、調(diào)查邊界、分類標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)查內(nèi)容等角度深入分析二者的不同以及差異產(chǎn)生原因,探索林地數(shù)據(jù)整合的工作思路和方法,以期為后續(xù)濕地、草地等其他資源的整合提供有效的參考思路。

1 技術(shù)路線

搜集并整理第三次全國國土調(diào)查、森林資源管理“一張圖”的技術(shù)規(guī)程、分類標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī),對以“三調(diào)”為主的基礎(chǔ)調(diào)查與林業(yè)調(diào)查的整合展開研究,技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線圖Fig.1 Technology road map

1)數(shù)據(jù)疊置分析,厘清數(shù)據(jù)差異。以“三調(diào)”數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)底圖,同“一張圖”數(shù)據(jù)進(jìn)行相交處理,厘清“一張圖”中的林地地類同“三調(diào)”一級類的數(shù)據(jù)差異分布情況。

2)歸納差異類型,解決關(guān)鍵問題。依據(jù)數(shù)據(jù)差異,結(jié)合分類標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)查技術(shù)規(guī)程,具體分析二者差異產(chǎn)生原因,并對差異類型進(jìn)行歸納,針對其中的關(guān)鍵問題提出解決建議。

3)融合方法探討。通過“定義融合”、“邊界融合”、“屬性融合”等方法實現(xiàn)“一張圖”與林地“三調(diào)”數(shù)據(jù)的銜接和融合。

2 差異性分析

2.1 調(diào)查數(shù)據(jù)

以青島市黃島區(qū)為研究區(qū)域,采用2019年第三次全國國土調(diào)查統(tǒng)一時點更新成果,2020年森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù),二者林地范圍如圖2所示。

圖2 黃島區(qū)林地范圍示意圖Fig.2 Schematic diagram of forest land range in Huangdao District

基于“一張圖”與“三調(diào)”數(shù)據(jù)空間基礎(chǔ)一致,均采用CGCS2000地理坐標(biāo)系,無需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,可直接進(jìn)行疊置分析,依據(jù)實驗結(jié)果,對“一張圖”的林地在“三調(diào)”中的分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(表1)。

表1 森林資源管理“一張圖”在“三調(diào)”中的分布數(shù)據(jù)表Tab.1 Distribution data table of forest resource management"one map" in the third national survey %

森林資源管理“一張圖”中有林地、苗圃地、宜林地與“三調(diào)”林地對應(yīng)比例較高,均在60%以上；灌木林地一致率較低,為20.85%。有林地、苗圃地、灌木林地、未成林造林地、宜林地同“三調(diào)”差異地類主要集中在耕地、種植園用地；無立木林地除耕、園地類之外,同水域差異也較高,占比為7.42%；疏林地同“三調(diào)”地類差異集中在其他土地,占比高達(dá)42.75%。

2.2 調(diào)查范圍

森林資源管理“一張圖”以縣級行政區(qū)為基本單位,調(diào)查森林資源現(xiàn)狀及其消長變化,其管理界線分為行政界線和經(jīng)營界線,行政界線主要包括縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村(林班),經(jīng)營界線主要包括林業(yè)(管理)局、林場(管理站)、林班,調(diào)查最小單元為小班,最小上圖面積為0.066 7hm2(1畝)?！叭{(diào)”同樣以縣級行政轄區(qū)為基本單位,調(diào)查縣域范圍內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀和國土資源變化情況,調(diào)查界線主要以國界線、零米等深線和各級行政區(qū)界線組成,圖斑為其最小調(diào)查單元,林地最小上圖面積為400m2?！耙粡垐D”和“三調(diào)”的鄉(xiāng)級行政界線如圖3所示,二者并不完全重疊。

圖3 調(diào)查邊界示意圖Fig.3 Survey boundary diagram

2.3 分類標(biāo)準(zhǔn)

森林資源管理“一張圖”年度更新過渡期內(nèi)保持土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 21010—2017)和林業(yè)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)(LY/T 1812—2009)并行,主要依據(jù)林地權(quán)屬證明、規(guī)劃范圍、造林更新情況以及郁閉度、覆蓋度等確定林地二級類和三級類,反映林地的管理及利用,認(rèn)定為林地的地類包括客觀的地表覆蓋為林地的小班,也包括地表無林地覆蓋的管理范圍內(nèi)小班(權(quán)屬證明、規(guī)劃管理范圍等)[12]?！叭{(diào)”地類分類標(biāo)準(zhǔn)采用《土地利用現(xiàn)狀》,主要依據(jù)土地利用類型、郁閉度、覆蓋度確定林地地類,認(rèn)定為林地的圖斑客觀反映其地表覆蓋及利用類型[13]。

林地地類映射關(guān)系如表2所示,其中,“三調(diào)”中的“其他林地”細(xì)分為疏林地、未成林地、跡地、苗圃地、其他,與“一張圖”相應(yīng)地類進(jìn)行對應(yīng)。雖然二者的林地名稱有相同之處,地類對應(yīng)關(guān)系較為規(guī)整,但是其內(nèi)涵與外延有較大差別[14]。如,林業(yè)分類中灌木林地是指覆蓋度≥30%的林地,而“三調(diào)”中則以≥40%進(jìn)行認(rèn)定；紅樹林地在“三調(diào)”中屬濕地；林業(yè)中的苗圃地包括林木和花卉育苗用地,其中花卉育苗的苗圃對應(yīng)“三調(diào)”園地中的其他園地,而林木育苗的苗圃對應(yīng)其他林地。此外,林業(yè)分類中,將縣級以上人民政府規(guī)劃的土地與可直接為林業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的工程設(shè)施用地分別以宜林地與輔助生產(chǎn)林地進(jìn)行認(rèn)定,部分宜林地體現(xiàn)在“三調(diào)”的其他林地中,部分則體現(xiàn)在其他草地、裸土地、現(xiàn)狀是荒地但在歷年耕作圖層中[6]；林業(yè)輔助生產(chǎn)用地不在“三調(diào)”林地調(diào)查范疇。

表2 森林資源管理“一張圖”與“三調(diào)”地類映射表Tab.2 Forest resource management "one map" and the third national survey land class mapping table

2.4 調(diào)查內(nèi)容

森林資源管理“一張圖”,側(cè)重森林資源范圍內(nèi)的森林、林地和林木的自然和管理屬性,強(qiáng)調(diào)森林資源專項調(diào)查的全面性、林地管理范圍及保護(hù),調(diào)查對象為縣域內(nèi)所有林地和規(guī)劃用于林業(yè)發(fā)展的其他土地,不僅考慮林地附著物等現(xiàn)狀,也考慮歷史的延展性和森林更新等動態(tài)發(fā)展[15]?！叭{(diào)”主要調(diào)查土地利用現(xiàn)狀及其變化,側(cè)重土地自然、社會經(jīng)濟(jì)綜合屬性,強(qiáng)調(diào)權(quán)屬和分類的完整性。如:高教用地、公園與綠地、工廠、特殊用地等內(nèi)部的有林地,河流湖泊、公路、鐵路旁已納入征地范圍內(nèi)的林木,“三調(diào)”根據(jù)“主體優(yōu)先”的原則,不再對其進(jìn)行單獨(dú)劃分,合并調(diào)查至相應(yīng)地類,而森林資源“一張圖”均對其進(jìn)行調(diào)查。此外,森林資源“一張圖”中非林地中無園地分類,“三調(diào)”中的部分種植園用地在森林資源“一張圖”中符合林地區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)。

3 差異處理

1)統(tǒng)一植被覆蓋度,刪除宜林地、輔助生產(chǎn)用地。針對森林資源管理“一張圖”與“三調(diào)”中灌木林地覆蓋度不一致問題,建議將林業(yè)灌木林地認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一至“三調(diào)”標(biāo)準(zhǔn),即植被覆蓋度≥40%?；谧匀毁Y源統(tǒng)一調(diào)查思想,將“一張圖”中的宜林地和林業(yè)輔助生產(chǎn)用地作為單獨(dú)圖層管理,不作為地類,圖層范圍內(nèi)部地類按“三調(diào)”地類確定。

2)耕地、林地、草地?zé)o交叉重疊。針對“三調(diào)”耕地與“一張圖”林地重疊交叉比重較大問題,以及二者關(guān)于草地認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)不一致,導(dǎo)致的林業(yè)部門將部分天然草地和其他草地歸為宜林地問題,建議在今后自然資源統(tǒng)一調(diào)查過程中,將“三調(diào)”中認(rèn)定為耕地和草地的圖斑不再納入森林資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫,可最大程度避免耕林草之間的交叉重疊[6]。

3)新增“地表基質(zhì)類型”、“植被覆蓋類型”屬性。針對同一圖斑擁有多重資源屬性問題,例如:紅樹林地,其既擁有濕地資源屬性,又擁有林地資源屬性,因此可通過新增“地表基質(zhì)類型”、“植被覆蓋類型”屬性字段,前者用以區(qū)分林地下墊面表現(xiàn)為濕地或是一般陸地[8],后者用以輔助有植被覆蓋的耕園林草濕及其他土地的地類認(rèn)定,在擁有多重屬性情況下,可依據(jù)“地表基質(zhì)類型”優(yōu)先于“植被覆蓋類型”進(jìn)行地類認(rèn)定。

4)重視林地保護(hù)?！吨腥A人民共和國森林法》規(guī)定,國家保護(hù)林地,嚴(yán)格控制林地轉(zhuǎn)為非林地,實行占用林地總量控制,確保林地保有量不減少。從自然資源統(tǒng)一調(diào)查角度出發(fā),以第三次全國國土調(diào)查為主的自然資源基礎(chǔ)調(diào)查,應(yīng)注重林地保護(hù),將林地保護(hù)等級落入圖斑屬性。

4 融合技術(shù)路線

森林資源管理“一張圖”和“三調(diào)”成果數(shù)據(jù)的融合主要分為三個部分:一是界線的融合,二是屬性的選取,三是分類標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

1)界線融合?！耙粡垐D”中管理界線分為行政界線與經(jīng)營界線,建議對縣、鄉(xiāng)、村及縣級以上行政界線嚴(yán)格采用“三調(diào)”界線進(jìn)行融合,保留“一張圖”特有的經(jīng)營界線。對于最小調(diào)查單元圖斑與小班邊界的差異,建議在“三調(diào)”圖斑的基礎(chǔ)上,通過疊加“一張圖”成果數(shù)據(jù)以及高分辨率遙感影像,對“三調(diào)”林地圖斑進(jìn)行分割,形成小班。在分割過程中產(chǎn)生的破碎圖斑,依據(jù)位置相鄰、類型相近原則進(jìn)行合并。

2)屬性融合?！耙粡垐D”與“三調(diào)”的屬性融合銜接,既要充分發(fā)揮以“三調(diào)”為主基礎(chǔ)調(diào)查的“基礎(chǔ)底圖”作用,又要融合森林資源專項調(diào)查的特有信息,共同描述我國森林資源總體情況。依據(jù)《自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建總體方案》,基礎(chǔ)調(diào)查用以查清各類自然資源的分布、范圍、面積、權(quán)屬性質(zhì)。因此,建議保留“三調(diào)”林地地類名稱、圖斑面積、權(quán)屬性質(zhì)、坐落單位名稱等屬性信息,保留“一張圖”所有屬性信息,并新增“地表基質(zhì)類型”、“植被覆蓋類型”,用以反映林地下墊面類型及地表植被覆蓋類型。

3)分類標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。由于目前自然資源統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)尚未制定,因此,對于分類標(biāo)準(zhǔn)體系的融合,建議在“三調(diào)”林地一級類的基礎(chǔ)上按照林地分類標(biāo)準(zhǔn)(去除宜林地和林業(yè)輔助生產(chǎn)用地)進(jìn)行細(xì)化。

5 結(jié)語

本文以森林資源管理“一張圖”和“三調(diào)”數(shù)據(jù)整合為例,以青島市黃島區(qū)為研究區(qū)域,對“一張圖”和“三調(diào)”的林地數(shù)據(jù)進(jìn)行差異分析,結(jié)合相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)程、分類標(biāo)準(zhǔn)對其差異產(chǎn)生原因進(jìn)行深入分析,著力解決概念不一致、耕林草數(shù)據(jù)交叉、同一圖斑多重資源屬性等問題,并對林地數(shù)據(jù)整合路線進(jìn)行探索。研究結(jié)果可為青島市林地數(shù)據(jù)整合工作提供技術(shù)支撐,同時為山東省森林資源專項調(diào)查與基礎(chǔ)調(diào)查的統(tǒng)一工作提供一定的借鑒參考。

本文僅從林地數(shù)據(jù)整合展開分析研究,但自然資源統(tǒng)一調(diào)查還包括濕地、草地、水域、海洋等資源,在后續(xù)研究過程中,應(yīng)進(jìn)一步加快自然資源統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)工作的制定,并結(jié)合自然資源部最新提出的分層分類模型體系,遵循山水林田湖草是一個生命共同體理念,從地表基質(zhì)、地表覆蓋、管理3個角度,解決林草濕的地類交叉重疊問題,以及水域、海岸帶邊界不清晰等問題。