Arcgis與“林調(diào)通”在林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測中的綜合應(yīng)用

湯錦云

（江蘇省灌南縣自然資源和規(guī)劃局，江蘇 灌南222500）

碳匯，在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》中，被定義為為從大氣中清除二氧化碳的機(jī)制、活動(dòng)和過程。林業(yè)碳匯是指通過實(shí)施造林再造林和森林經(jīng)營管理、減少毀林等活動(dòng)，吸收固定大氣中的二氧化碳并與碳匯交易結(jié)合的過程、活動(dòng)或機(jī)制[1]。開展林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測，是林業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化、參與碳交易等工作的一項(xiàng)基礎(chǔ)性、全局性、戰(zhàn)略性工作，測準(zhǔn)、算清全國林業(yè)碳匯現(xiàn)狀及其變化，對(duì)服務(wù)國家和全省林業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化工作具有重要意義。

為完成江蘇省第二次林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測工作，2017年12月底至2018年1月底，灌南縣林業(yè)部門組織技術(shù)人員對(duì)縣域內(nèi)涉及的2 塊樣地（4 km×4 km）進(jìn)行了系統(tǒng)的監(jiān)測調(diào)查，利用Arcgis 和西安三圖信息技術(shù)有限公司研發(fā)的“林調(diào)通”app 軟件，經(jīng)過多次修正和完善，全面完成了該次碳匯計(jì)量監(jiān)測任務(wù)。

1 樣地概況

灌南縣境內(nèi)所涉2 塊樣地分別為25 號(hào)樣地和36 號(hào)樣地（圖1），大小為4 km×4 km，其中，25 號(hào)樣地位于堆溝港鎮(zhèn)境內(nèi)沂河堤兩側(cè)，北側(cè)為沂河，南側(cè)主要為農(nóng)田中散建村落及零星喬木林、養(yǎng)殖場、旱地等，土地類型較為簡單；36 號(hào)樣地位于新安鎮(zhèn)、三口鎮(zhèn)和新集鎮(zhèn)交界處，即城郊結(jié)合部，其土地利用活動(dòng)頻繁，土地利用類型多樣，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。

2 軟件應(yīng)用

2.1 內(nèi)業(yè)區(qū)劃判讀

根據(jù)Google Earth 3d 衛(wèi)星地圖和國家林業(yè)局林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測中心提供的2016年高分遙感影像，結(jié)合2016年一張圖數(shù)據(jù)庫及2005年、2013年林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)庫等，利用arcgis 軟件(設(shè)置為CGCS2000 地理坐標(biāo)系)對(duì)遙感影像進(jìn)行地類判讀與小班裁切（編制臨時(shí)小班號(hào)，以便于現(xiàn)地核實(shí)后修正），地類主要包括喬木林、灌木林、未成林造林地、苗圃、跡地、水田、旱地、季節(jié)性河流、水產(chǎn)養(yǎng)殖場、其他濕地、居民地和建設(shè)用地以及其他土地（圖2）。其中，林地圖斑最小面積為0.067hm2，濕地圖斑最小面積為1hm2，其它類型圖斑最小面積為1.5 hm2。對(duì)存在疑義或者邊緣不確定的小班進(jìn)行標(biāo)注和備注，以備外業(yè)核查時(shí)修正。

2.2 外業(yè)現(xiàn)地驗(yàn)證

小班與地類區(qū)劃初步完成后，將arcgis 中的shp圖層導(dǎo)入平板電腦中的“林調(diào)通”app 中。平板電腦外業(yè)攜帶方便，打開“林調(diào)通”后加載所需數(shù)據(jù)，即可以對(duì)小班界線進(jìn)行簡單的區(qū)劃、修改，主要包括以下工具：小班繪制、小班切割、小班合并、小班刪除等[2]。本次調(diào)查采用6 度分帶高斯-克呂格投影、CGSC2000 坐標(biāo)系，1985 國家高程基準(zhǔn)，結(jié)合Google衛(wèi)星實(shí)時(shí)地圖以及現(xiàn)狀：（1）現(xiàn)地核實(shí)地類的準(zhǔn)確性，誤判的及時(shí)更正；（2）檢查區(qū)劃邊界的準(zhǔn)確性，對(duì)少劃或者多劃的小班，視復(fù)雜程度進(jìn)行現(xiàn)場修改或者后期內(nèi)業(yè)修正；（3）對(duì)于錯(cuò)劃、漏劃的小班，同樣視復(fù)雜程度進(jìn)行現(xiàn)場修改或者后期的內(nèi)業(yè)修正。此外，對(duì)喬木林、灌木林以及苗圃地小班，準(zhǔn)確更新樹種這一屬性，以備于后期的樣方調(diào)查。

2.3 內(nèi)業(yè)修正與樣方調(diào)查

2.3.1 內(nèi)業(yè)修正

將“林調(diào)通”中初次修改后的shp 數(shù)據(jù)圖層重新導(dǎo)回arcgis 中（要注意坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換以避免shp 矢量圖位移），根據(jù)平板電腦的現(xiàn)場標(biāo)注和備注，進(jìn)行小班的裁切、合并或者刪除等操作。

對(duì)所有小班的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行首次更新，即內(nèi)容內(nèi)表里的碳匯圖層在可編輯狀態(tài)下，右擊打開屬性表界面，選中小班后直接修改各字段的屬性值，包括鄉(xiāng)、地類、優(yōu)勢樹種、林種、森林類別、工程類別、起源、樹種、土壤類型等因子，導(dǎo)出外業(yè)調(diào)查shp 圖層。

2.3.2 蓄積量調(diào)查

將修正后的shp 數(shù)據(jù)圖層重新導(dǎo)入“林調(diào)通”（圖3），根據(jù)GPS 優(yōu)化路線對(duì)所有“111”地類進(jìn)行蓄積量調(diào)查（圖4），實(shí)地調(diào)查做到走到、看清、問明、記全、畫準(zhǔn)，最大限度降低數(shù)據(jù)誤差。樣方布設(shè)要注意避免從根到根，否則會(huì)導(dǎo)致蓄積量偏大?！傲终{(diào)通”實(shí)際操作中，主要是打開蓄積量調(diào)查系統(tǒng)界面，填寫樣地大小、樹種、胸徑、齡組、樹高、每公頃株數(shù)、郁閉度等因子，自動(dòng)求算每公頃蓄積量。

2.4 內(nèi)業(yè)整理

將現(xiàn)地核查后的“林調(diào)通”shp 數(shù)據(jù)導(dǎo)入arcgis，加載影像圖，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整小班邊界，綜合檢查前期錯(cuò)劃、漏劃、多劃小班，計(jì)算小班面積，對(duì)圖斑屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行更新獲得各樣方的土地類型、林種、優(yōu)勢樹種、平均胸徑、每公頃株數(shù)、每公頃蓄積量等因子，進(jìn)行拓?fù)錂z查后，導(dǎo)出到Excel 中最終計(jì)算2016年灌南縣總體碳儲(chǔ)量，分析近幾年碳變化量，形成成果數(shù)據(jù)。

3 小結(jié)

3.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）便攜式操作，提高數(shù)據(jù)精度?！傲终{(diào)通”與arcgis 軟件設(shè)置同一坐標(biāo)系，可以將shp 圖層隨時(shí)導(dǎo)入或?qū)С?，操作方便，且利于?nèi)外業(yè)結(jié)合，現(xiàn)地驗(yàn)證和修改，強(qiáng)化了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，大大提高了工作效率。

（2）數(shù)據(jù)更直觀，便于后期檢查驗(yàn)收。PDA 安裝“林調(diào)通（含蓄積量版本）”后，根據(jù)樣地調(diào)查輸入的樹種、株數(shù)、胸徑、株高等因子，自動(dòng)計(jì)算蓄積量。

3.2 存在問題

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程中，樣地大小和形狀根據(jù)現(xiàn)地具體情況來確定，在布設(shè)樣方時(shí)，人為因素容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，比如林地內(nèi)樹木株行距大小不一，或疏或密，取樣時(shí)本應(yīng)在疏密交界處，多取樣方以減小誤差，但由于有的林地地勢和林分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作量大，現(xiàn)場短期內(nèi)并不能保證樣方的有效性，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差。