林草濕與“三調(diào)”數(shù)據(jù)融合研究
——以江蘇省連云港市贛榆區(qū)為例

姜文龍， 武啟飛

(1. 南京國圖信息產(chǎn)業(yè)有限公司，江蘇 南京 210000；2. 四川省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃院，四川 成都 610000)

第三次全國國土調(diào)查(以下簡稱“三調(diào)”)是一次重大的國情國力調(diào)查，也是機構(gòu)改革后，統(tǒng)一開展的自然資源基礎(chǔ)性調(diào)查。其成果集成了現(xiàn)有森林資源清查、濕地資源調(diào)查、水資源調(diào)查、草原資源清查等數(shù)據(jù)成果，形成了自然資源管理的調(diào)查監(jiān)測“一張底圖”，在國土空間管理中發(fā)揮了“統(tǒng)一底版”的作用。為進一步厘清林地、草地、濕地與其他土地的范圍界限，強化監(jiān)督管理，不斷提升林草治理體系和治理能力現(xiàn)代化水平[1]，本文嚴格按照“三調(diào)”劃定的界線，在“三調(diào)”圖斑區(qū)劃基礎(chǔ)上，向下增加“小班區(qū)劃”，通過小班切割、碎班合并、異形圖斑修正后，形成初步融合數(shù)據(jù)庫。采用遙感判讀結(jié)合外業(yè)調(diào)查的方式，對初步融合成果進行信息更新，最終形成一套適用于連云港市贛榆區(qū)的林草資源圖數(shù)庫。該成果為今后贛榆區(qū)林草資源圖斑監(jiān)測、掌握區(qū)域林草資源覆蓋水平、科學保護等提供數(shù)據(jù)支撐與決策依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

贛榆區(qū)隸屬于江蘇省連云港市，地處蘇魯交界的黃海之濱(34°50′N，119°18′E)，屬暖溫帶海洋性季風氣候，四季分明，年平均氣溫13.2 ℃，無霜期214 d，全年平均日照2532.9 h，年降雨量976.4 mm。境內(nèi)地勢西北高而東南低，包括低山丘陵和平原地帶，其優(yōu)越的氣候條件和地形地勢有利于當?shù)亓謽I(yè)發(fā)展。近年來，隨著國土綠化的開展，贛榆區(qū)不斷完善公路綠化、農(nóng)田林網(wǎng)、四旁植樹等，使當?shù)亓帜靖采w率提高到28.82%，較去年同期提高到0.35個百分點，位居全市一區(qū)三縣第一位，高于全市平均水平1.42個百分點。此外，贛榆區(qū)通過開展速生豐產(chǎn)林基地、優(yōu)質(zhì)果品基地、優(yōu)良種苗基地等林業(yè)工程建設(shè)，進一步壯大林業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模，使林果業(yè)總產(chǎn)值逐年遞增。

1.1 試驗材料

1.1.1 收集材料

收集贛榆區(qū)國土“三調(diào)”數(shù)據(jù)(包括村界和圖斑數(shù)據(jù))、2020年森林資源管理“一張圖”成果、最新遙感影像、第二次濕地調(diào)查成果(全省統(tǒng)一下發(fā)，2000坐標系)、能夠佐證林地、草地、濕地范圍的其他相關(guān)資料(其中草地范圍暫以國土“三調(diào)”成果為準)、經(jīng)整合優(yōu)化后的自然保護地界線。

1.1.2 材料預處理

在材料收集完整的前提下，利用ArcGIS的拓撲檢查功能，檢查所有基礎(chǔ)資料是否有拓撲錯誤(如重疊、縫隙和自相交等)；檢查所有資料的坐標系統(tǒng)是否一致，確保所有數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)要與國土“三調(diào)”一致，如不一致則需轉(zhuǎn)換。

1.2 融合方法[2]

1.2.1 落實界線

分行政界線和管理界線。行政界線包括省界、市界、縣界、鄉(xiāng)鎮(zhèn)界和村界，需嚴格采用國土三調(diào)范圍，不能修改；管理界線包括重點國有林區(qū)、國有林場界(含國有林業(yè)局界、林場界、林班界)，采用“一張圖”界線或參考有關(guān)資料落實。

1.2.2 圖形疊加

(1)通過ArcGIS標識功能，將下發(fā)的2020年森林資源管理“一張圖”成果疊加到“三調(diào)”上。

(2)利用ArcGIS拆分多部件工具，將疊加后的圖形進行打斷，確保一個圖形對應(yīng)一條記錄。

(3)通過以上功能，在“三調(diào)”圖斑區(qū)劃基礎(chǔ)上，向下增加了一級區(qū)劃——小班區(qū)劃，原“三調(diào)”圖斑界線不能動，僅僅是在“三調(diào)”圖斑內(nèi)，按照“一張圖”小班界對圖斑進行裁剪細化，形成圖斑內(nèi)多個小班(圖斑與小班為包含和被包含關(guān)系)。

1.2.3 細碎面合并

根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定，林地、草地、濕地區(qū)劃最小面積為400 m2，其他地類區(qū)劃最小面積為600 m2?？紤]“三調(diào)”成果和森林資源管理“一張圖”成果原始數(shù)據(jù)可能存在小于400 m2的圖斑(小班)，因此可以作為合理存在的細碎小班，不需要合并。

1.2.4 填寫完善屬性信息

按照“一張圖”、草地、濕地專項調(diào)查監(jiān)測成果，確定小班(圖斑)屬性信息；“三調(diào)”為林地、草地、濕地，“一張圖”等為非林地、非草地、非濕地的，屬性信息根據(jù)實際情況補充填寫。

1.3 拓撲檢查和生成林草資源圖

將初步形成的林草資源圖進行拓撲檢查后(重疊、縫隙和自相交處理)，構(gòu)建最終的林草資源圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 融合前數(shù)據(jù)分析

根據(jù)贛榆區(qū)2020年森林資源管理“一張圖”，林地總面積為25770.8901 hm2，因大量細碎圖斑合并，面積變?yōu)?1114.2143 hm2，其中喬木林地面積為18212.7326 hm2，竹林地面積為58.9378 hm2，疏林地面積為89.0316 hm2，國家特別規(guī)定灌木林地面積為3055.3804 hm2，其他灌木林地面積為1991.9174 hm2，未成林造林地面積為2615.7148 hm2，苗圃地面積為1080.2659 hm2，采伐跡地面積為395.8968 hm2，其他無立木林地面積為3133.0536 hm2，建設(shè)項目臨時使用面積為17.5219 hm2，宜林荒山荒地面積為351.6052 hm2，其他宜林地面積為111.8616 hm2，林業(yè)輔助生產(chǎn)用地面積為0.2947 hm2。

根據(jù)贛榆區(qū)國土“三調(diào)”成果統(tǒng)計，林地面積總計為10449.7004 hm2。其中，喬木林地面積為5320.8077 hm2，竹林地面積為72.8311 hm2，灌木林地面積為1.8822 hm2，其他林地面積為5054.1794 hm2。草地面積總計為1740.7838 hm2，均為其他草地。濕地面積總計為8452.6169 hm2，其中內(nèi)陸灘涂面積為213.0159 hm2，沿海灘涂為8239.6010 hm2。另有屬于《濕地公約》口徑濕地面積為58915.9146 hm2，其中水田面積為27954.2670 hm2，鹽田面積為8.1021 hm2，河流水面面積為3280.7599 hm2，湖泊水面面積為2224.8221 hm2，水庫水面面積為4078.4990 hm2，坑塘水面面積為15169.4758 hm2，溝渠面積為6199.9887 hm2。

2.2 融合后數(shù)據(jù)分析

2.2.1 林地資源

將“一張圖”與“三調(diào)”數(shù)據(jù)疊加后，林地數(shù)據(jù)分為三部分：

(1)“一張圖”與“三調(diào)”共有林地。總面積為8479.8239 hm2，屬原“一張圖”保留林地，根據(jù)小班植被覆蓋類型，以“三調(diào)”林地地類為二級地類，向下一級細分地類。

(2)“一張圖”單林地。即“一張圖”為林地，“三調(diào)”為非林地，總面積為18041.5811 hm2，根據(jù)“三調(diào)”細化地類的標準，不按林地統(tǒng)計。

(3)“三調(diào)”單林地。即“一張圖”為非林地，“三調(diào)”為林地，總面積為1969.8803 hm2，該部分屬新增林地，根據(jù)小班植被覆蓋類型，以“三調(diào)”林地地類為二級地類，向下一級細分地類(圖1)

圖1 “三調(diào)”與“一張圖”融合林地分布圖

數(shù)據(jù)融合前后具體面積變化見表1。

表1 “一張圖”與“三調(diào)”融合前后面積變化表 hm2

2.2.2 濕地資源

沿海灘涂面積為8239.6010 hm2，內(nèi)陸灘涂面積為213.0159 hm2，另有屬于《濕地公約》口徑濕地面積為58915.9146 hm2，其中水田面積為27954.2670 hm2，鹽田面積為8.1021 hm2，河流水面面積為3280.7599 hm2，湖泊水面面積為2224.8221 hm2，水庫水面面積為4078.4990 hm2，坑塘水面面積為15169.4758 hm2，溝渠面積為6199.9887 hm2。

2.2.3 草地資源

草地資源總面積為1740.7838 hm2，均為其他草地。

2.2.4 植被覆蓋狀況

通過遙感判讀、資料核實等方式，現(xiàn)掌握林地范圍內(nèi)植被覆蓋情況如下：

區(qū)域范圍內(nèi)喬木覆蓋面積為23496.6969 hm2，竹林覆蓋面積為61.3709 hm2，灌木覆蓋面積為4760.7376 hm2，幼樹覆蓋面積為3060.8891 hm2，草本覆蓋面積為65.4342 hm2。

(1)喬木覆蓋基本情況

喬木覆蓋面積中，喬木林覆蓋面積為23178.6310 hm2，占喬木覆蓋總面積的98.65%。其中針葉林面積為556.5515 hm2，占喬木林覆蓋面積的2.40%；闊葉林面積為22343.9361 hm2，占喬木林覆蓋面積的96.40%；針闊混交林面積為278.1434 hm2，占喬木林覆蓋面積的1.20%。疏林覆蓋面積為318.0506 hm2，占喬木覆蓋總面積的1.35%。

(2)竹林覆蓋基本情況

竹木覆蓋面積中，均為竹林，面積為61.3710 hm2。

(3)灌木覆蓋基本情況

灌木覆蓋面積中，國家特別規(guī)定灌木林地覆蓋面積為3098.0116 hm2，占灌木覆蓋總面積的65.07%。其中經(jīng)濟特灌林面積為2987.8461 hm2，占國家特別規(guī)定灌木林地覆蓋面積的96.44%，防護特灌林面積為110.1655 hm2，占國家特別規(guī)定灌木林地覆蓋面積的3.56%。

其他灌木林覆蓋面積為1662.7260 hm2，占灌木覆蓋總面積的34.93%。

(4)幼樹覆蓋基本情況

幼樹覆蓋面積中，喬木未成林覆蓋面積為1810.8404 hm2，占幼樹覆蓋總面積的59.16%；灌木未成林覆蓋面積為1250.0484 hm2，占幼樹覆蓋總面積的40.84%。

(5)草本覆蓋基本情況

草本覆蓋面積中，均為草地(坪)，面積為65.4342 hm2。

2.2.5 地類不一致統(tǒng)計

經(jīng)數(shù)據(jù)融合，贛榆區(qū)地類不一致總面積為30339.7071 hm2，共計92507個小班，具體詳見表2。

表2 地類不一致統(tǒng)計表

續(xù)表2 地類不一致統(tǒng)計表

3 結(jié)論與討論

經(jīng)數(shù)據(jù)對比，贛榆區(qū)“林草濕”數(shù)據(jù)中林地數(shù)據(jù)差異較大，主要表現(xiàn)為融合前贛榆區(qū)林地面積為31114.2143 hm2，融合后林地面積為10449.7004 hm2，凈減少20664.5139 hm2。喬木林地、竹林地、灌木林地面積融合前分別為18212.7326 hm2、58.9378 hm2、5047.2978 hm2；融合后調(diào)整為：5320.8077 hm2、72.8311 hm2、1.8802 hm2，大量林地轉(zhuǎn)移至其他林地(5054.1814 hm2)。融合前后贛榆區(qū)喬木林地和灌木林地減少幅度最大，分析其原因，主要如下：

(1)林地的定義不統(tǒng)一

根據(jù)《中華人民共和國森林法》(2019年修訂)，“林地，是指縣級以上人民政府規(guī)劃確定的用于發(fā)展林業(yè)的土地。包括郁閉度0.2以上的喬木林地以及竹林地、灌木林地、疏林地、采伐跡地、火燒跡地、未成林造林地、苗圃地等。”

根據(jù)《第三次全國國土調(diào)查技術(shù)規(guī)程》，“林地指生長喬木、竹類、灌木的土地，及沿海生長紅樹林的土地。包括跡地，不包括城鎮(zhèn)、村莊范圍內(nèi)的綠化林木用地、鐵路、公路征地范圍內(nèi)的林木，以及河流、溝渠的護堤林”。

(2)林地分類標準的差異

林業(yè)與國土對于林地的分類有差異，例如林業(yè)中將灌木林地分為國家特別規(guī)定灌木林地和其他灌木林地，其中國家特別規(guī)定灌木林地均栽植以獲取經(jīng)濟效益為目的的灌木經(jīng)濟林。然而，在“三調(diào)”中大量的國家特別規(guī)定灌木林地被認定為“種植園地”(含果園、茶園、橡膠園和其他園地)，造成灌木林地總量減少(贛榆區(qū)融合前灌木林地面積為5047.2978 hm2，融合后面積僅為1.8802 hm2)。

(3)調(diào)查精度有待提高

贛榆區(qū)國土“三調(diào)”于2017年開展，歷時3年完成該項工作，而贛榆區(qū)最近一次森林資源普查(二類調(diào)查)為2008年，時間間隔較為久遠。此外，江蘇省森林資源管理“一張圖”在2012年編制實施，林地及林木資源更新與變更僅限于“一張圖”范圍內(nèi)，因此雖然“一張圖”數(shù)據(jù)每年進行更新，但無法真實準確的反映區(qū)內(nèi)森林資源的現(xiàn)狀。兩套數(shù)據(jù)相比較，顯然國土“三調(diào)”的數(shù)據(jù)更能反映當前贛榆區(qū)的土地利用現(xiàn)狀條件，這也間接導致了“三調(diào)”中喬木林地、竹林地、灌木林地面積與“一張圖”相比均有不同程度的減少。

4 相關(guān)建議

一是進一步推進“林草濕”數(shù)據(jù)融合統(tǒng)一工作，在林地的定義與分類方面統(tǒng)一口徑，減少自然資源后期管理的矛盾。對于林地的定義，應(yīng)遵從《森林法》規(guī)定，對于《第三次全國國土調(diào)查技術(shù)規(guī)程》中的林地分類，應(yīng)與林業(yè)部門協(xié)同對接后進行地類歸并。例如，將“三調(diào)”中林地的分類(喬木林地、灌木林地、竹林地、其他林地)作為大類，在大類里根據(jù)林業(yè)地類進行細化，將灌木林地細化為國家特別灌木林地和一般灌木林地，將其他林地細化為未成林造林地、疏林地、苗圃地等。

二是對于大量喬木林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地變?yōu)樗?、水澆地、旱地等，?yīng)遵從耕地“非糧化”“非農(nóng)化”(國辦發(fā)明電〔2020〕24號)、國辦發(fā)〔2020〕44號)相關(guān)規(guī)定，變?yōu)楦?，對于其他地類，可在新一輪林地保護利用規(guī)劃中，根據(jù)國土空間規(guī)劃明確新的林地范圍與補充造林空間。

三是對于國家特別規(guī)定灌木林地變?yōu)閳@地，林業(yè)主管部門應(yīng)從林地的權(quán)屬、相關(guān)規(guī)劃入手確認地類類型，對于經(jīng)確認為林地的，可以將意見和相關(guān)材料提交至自然資源部門，在下一年國土變更中進行調(diào)整，變?yōu)閲姨貏e規(guī)定灌木林地。

四是在本次融合工作中，林地數(shù)據(jù)暫按“一張圖”記錄的屬性進行細分，而草地、濕地數(shù)據(jù)則沿用“三調(diào)”成果，因此在數(shù)據(jù)融合工作完成后，適時開展森林資源補充調(diào)查、濕地資源調(diào)查等工作，完善森林類別、林種、保護等級、植被覆蓋、濕地類、濕地型等相關(guān)屬性。此外，對于融合工作產(chǎn)生的地類不一致小班，可將其標注后提交自然資源管理部門，經(jīng)其核實后，在年度更新中予以調(diào)整。