地级市森林生长量测计体系技术应用案例

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地级市森林生长量测计体系技术应用案例辽阳市森林资源分布不均，全市整体上森林覆盖率偏低，大部分县市森林覆盖率低于全国平均水平；林分平均郁闭度和森林年净生长量不高，林龄结构不合理，林地质量不高，生产力低下。因此，需要用精准林业理论和技术进行科学引导。2018 年地级市森林生长量测计体系应用于辽宁省辽阳市。同年 4 月，完成《辽阳市森林资源监测系统项目报告》。

目录

一、应用场景

辽阳市森林资源分布不均，全市整体上森林覆盖率偏低，大部分县市森林覆盖率低于全国平均水平；林分平均郁闭度和森林年净生长量不高，林龄结构不合理，林地质量不高，生产力低下。因此，需要用精准林业理论和技术进行科学引导。2018 年地级市森林生长量测计体系应用于辽宁省辽阳市。同年 4 月，完成《辽阳市森林资源监测系统项目报告》。

二、主要解决的问题

为实现辽阳市森林资源的经营管理和可持续发展，及时准确地掌握辽阳市森林资源状况，尤其是资源数据的动态变化情况，统计出辽阳市森林调查生长量数据；建立辽阳市森林生长模型，进一步预测生长量。进而解决辽阳市森林覆盖率偏低、林龄结构不合理和森林年净生长量不高，林地质量不高，生产力低下等问题提供精准林业理论和技术进行科学引导。

三、技术要点

该项目在现代数学、物理学及生态学的基础上，以航天卫星遥感（RS）、无人机数字摄影（UAVDPS）技术、卫星导航定位（GNSS） 技术、地理信息系统（GIS）技术、计算机信息技术（大数据、超算、云计算）、测树超站仪、传感器技术等为技术支撑，完成以下技术要点：

1. 使用便携式测树超站仪进行单木精准监测，采用典型抽样的方法，选取不同立地条件、不同径阶、不同树种的样木进行观测，通过摄影测量技术完成单木的无损测量。

2. 在辽阳市境域内布设 300 个微样地，GPS 定标、定点、定位，采用 5-9 棵树法进行样地的连年监测。在人工林中选取不少于 5 棵树，在天然次生林中选取 9 棵树，运用 5-9 棵树法进行样地的连年监测，得到森林调查中的各项数量化因子。其具体思路是：以一棵待观测树木为中心木，在其周围选取 4 或 8 棵观测木， 测定所有树木的胸径值、中心木的树高和样地半径，推算林分平均胸径、林分密度、林分蓄积量等林分参数。测定年度生长量， 结合已有调查、造林、营林数据和 300 个小班测树因子反演结果，利用遥感反演、GIS 分析、神经网络与遗传算法等“大数据”模型统计生成精准可靠的年度生长量数据。

3.根据辽阳市具体的森林资源上生长情况，对辽阳市建立植被生长预估预测系统。应用森林树种生长模型，结合网络 GIS、RS、气候气象、水文地质及小班调查卡片，反演小班树种平均胸径 d，平均树高 H，逐一估算未实测小班蓄积量。并与实测结果比较，评价反演精度，实现利用互联网+高精度计算统计监测评估单元内森林资源的数量、质量、空间分布及动态变化。

四、应用成效

通过该项目的应用和推广，森林资源调查及信息处理的自动化程度得到提高，可以实现无损调查监测节约人力、物力和财力； 同时提升了林业从业者的调查、经营和管理水平，带来明显的社会效益和生态效益。

五、适用范围

适用于森林资源分布不均、森林覆盖率偏低、林龄结构不合理，林地质量不高，生产力低下的地级市。