基于GIS技术的县域森林资源二类调查数据处理与林地分类实操研究

期刊: 中国村庄 2026年第3期 DOI: PDF下载

单昌丹

云南固旭工程咨询有限公司,云南昆明650000

摘要

数据处理质量评价是泸水县森林资源二类调查成果可靠的重要保障,遵循科学性与可操作性原则构建多维度评价体系。评价涵盖数据完整性、准确性、一致性及规范性四大核心维度,采用定性与定量相结合的方法,分别核查各维度关键内容,通过综合评分确定质量等级并制定整改措施,确保调查数据满足林地分类、资源管理及决策制定需求。


关键词

GIS技术;县域森林资源;数据处理;林地分类

正文


引言

森林资源二类调查是摸清区域森林资源现状、夯实资源管理基础的核心工作,其成果质量直接影响林地保护、规划编制及决策科学性。泸水县森林资源分布复杂,二类调查数据量大、环节繁多,数据处理过程中易出现缺失、偏差等问题,因此开展数据处理质量评价,构建科学可行的评价体系,成为保障调查成果可靠性、支撑县域森林资源科学管理的迫切需求。

一、基于GIS的泸水县森林资源二类调查数据处理实操

(一)数据整理与入库

数据整理与入库是泸水县森林资源二类调查数据处理的基础环节,核心是实现调查数据的标准化与规范化,为后续空间分析和林地分类提供可靠数据源[1]。首先对泸水县野外调查获取的样地数据、小班调查数据及遥感影像数据进行系统性梳理,剔除缺失、错误及异常数据,统一数据格式与编码规则,严格遵循CGCS2000国家大地坐标系及相关技术规范。其次完成属性数据与空间数据的关联耦合,将小班编号、林种、起源等属性信息与对应空间图斑精准匹配,通过数据校验消除逻辑矛盾。最后利用GIS软件构建泸水县森林资源二类调查数据库,实现数据的集中管理、高效检索与双向联动更新,为后续数据处理工作筑牢基础。

(二)空间数据处理实操

空间数据处理实操是衔接数据整理与质量评价的关键步骤,依托GIS空间分析功能实现泸水县森林资源空间信息的精准化处理。先对遥感影像数据进行预处理,包括辐射校正、几何校正及裁剪,确保影像分辨率与空间位置精度满足调查要求。再基于预处理后的影像,结合野外调查数据,通过面向对象方法提取林地空间图斑,完成图斑边界的精准区划与修正,严格控制图斑界线区划误差。随后开展空间叠加分析、缓冲区分析等操作,整合地形、土壤等辅助数据,完善小班空间属性信息[2]。过程中需同步进行数据冗余剔除与拓扑错误修正,保障空间数据的完整性与一致性,具体处理流程如表1所示。

处理阶段

核心操作

技术目的

影像预处理

辐射校正、几何校正、裁剪

提升影像精度,匹配区域范围

图斑提取

面向对象提取、边界修正

精准获取林地空间范围

空间分析

叠加分析、缓冲区分析

完善空间属性关联

数据修正

冗余剔除、拓扑错误修正

保障数据完整性一致性

1处理阶段

(三)数据处理质量评价

数据处理质量评价是保障泸水县森林资源二类调查成果可靠性的重要环节,遵循科学性、可操作性原则,构建多维度评价体系。评价内容涵盖数据完整性、准确性、一致性及规范性四个核心维度,采用定性分析与定量评估相结合的方法开展实操[3]。完整性评价聚焦数据缺失情况,核查属性字段与空间图斑的完备性;准确性评价重点验证空间位置精度、属性数据真实性及图斑区划准确性,参考相关精度要求进行量化判定;一致性评价排查数据编码、格式及逻辑关系的统一程度;规范性评价检查数据处理流程与技术规程的契合度。

二、基于GIS的泸水县林地分类实操与优化

(一)林地分类指标体系构建

1.分类指标选取原则

分类指标选取需遵循科学性、针对性、可操作性与系统性四大核心原则,确保指标体系贴合泸水县林地资源特征与二类调查工作需求。科学性要求指标选取基于森林资源学、地理学基础理论,数据来源可量化、可验证,避免主观臆断。针对性聚焦泸水县地形地貌复杂、山地为主、垂直分异明显的特点,突出区域特有林地类型识别需求。可操作性强调指标数据易通过GIS技术获取,依托二类调查成果、遥感影像、地形数据等现有资料,降低数据采集成本。系统性要求指标涵盖林地自然属性、利用属性等多维度,各指标相互关联、相互补充,形成完整体系,既全面反映林地特征,又避免指标冗余,为后续分类实操提供科学、可行的依据[4]

2.核心分类指标确定

结合泸水县实际,核心分类指标涵盖地形、植被、利用现状三大维度,各维度指标相互支撑,精准刻画林地本质特征。地形指标选取海拔、坡度、坡向,泸水县地处横断山区,海拔差异显著,坡度与坡向直接影响水热分配,进而决定植被生长条件,是区分不同林地类型的基础。植被指标选取植被覆盖度、优势树种、林龄结构,依托遥感影像反演与二类调查数据,反映林地植被生长状况与群落特征,契合当地针叶林、阔叶林为主的植被分布特点。利用现状指标选取土地利用类型、经营方式、管护等级,结合泸水县林地保护与利用实际,区分生态公益林与商品林、天然林与人工林,明确林地利用导向,为后续分类与优化提供精准的指标支撑[5]

3.指标权重赋值

指标权重赋值采用层次分析法与专家打分法相结合的方式,兼顾科学性与区域针对性,确保权重分配合理可行。首先通过层次分析法构建目标层、准则层、指标层的层次结构,明确各指标间的隶属关系,计算各指标的初步权重。随后邀请林业工程、GIS应用、县域林业管理领域的专家,结合泸水县林地实际,对初步权重进行修正,重点突出地形、植被等核心自然指标的权重,适当调整利用现状指标权重,贴合当地林地分类与管理需求。权重赋值过程中,通过一致性检验确保结果可靠性,最终确定各指标权重值,形成完整的分类指标权重体系。

(二)基于GIS的林地分类实操流程

1.分类方法选择与优化

结合泸水县林地特征与GIS技术应用条件,选取支持向量机分类法作为核心分类方法,并针对区域特点进行优化。传统分类方法易受泸水县复杂地形、植被交错分布影响,出现分类精度偏低、边界模糊等问题。支持向量机分类法具备较强的非线性拟合能力,可有效处理多维度分类指标,适配泸水县林地类型多样、边界复杂的现状。优化过程中,结合二类调查数据与遥感影像特征,调整核函数参数与样本选取策略,剔除异常样本,增加典型林地类型的训练样本数量,提升分类方法对泸水县特有林地类型的识别能力。

2.GIS支持下的分类实施步骤

GIS支持下的泸水县林地分类实施遵循“数据预处理—指标提取—分类运算—初步结果生成”的标准化步骤,确保实操流程规范有序。首先进行数据预处理,整合泸水县森林资源二类调查数据、遥感影像、DEM地形数据等,通过GIS软件完成数据格式转换、拼接、校正与去噪,剔除无效数据,确保数据一致性与完整性。随后基于GIS空间分析工具,提取地形、植被、利用现状等核心分类指标,构建分类指标数据集。接着将预处理后的数据集导入优化后的支持向量机分类模型,进行分类运算,生成泸水县林地分类初步结果。

3.分类结果提取与校正

分类结果提取与校正是提升泸水县林地分类精度的关键环节,分为初步提取、误差识别、精准校正三个阶段。首先通过GIS软件提取分类结果,将分类结果转换为矢量图层,结合林地小班边界数据,提取各类林地的空间范围、面积等核心信息,形成初步分类成果。随后采用目视解译与混淆矩阵分析相结合的方式,识别分类误差,重点排查因地形复杂、植被交错导致的错分、漏分区域,标注误差类型与分布范围。最后进行精准校正,针对识别出的误差区域,结合实地调查数据与遥感影像,通过GIS图层编辑工具调整林地边界,修正分类属性,补充漏分区域,删除错分区域。

(三)泸水县林地分类结果分析

1分类结果空间分布特征

泸水县林地分类结果空间分布呈现明显的垂直分异与区域集聚特征,与当地地形地貌、水热条件分布高度契合。高海拔区域以针叶林、灌木林为主,该区域海拔较高、气温较低,降水充沛,适宜耐寒针叶树种与灌木生长,主要分布在称杆乡、古登乡等北部山区。中海拔区域以阔叶林、人工林为主,水热条件适中,交通相对便捷,是人工造林与天然阔叶林的主要分布区,集中在六库街道、大兴地镇等区域。低海拔区域以经济林、未成林造林地为主,地势平缓、光照充足,贴合当地林业产业发展需求,主要分布在上江镇等河谷地带。

2各类林地面积与结构分析

基于分类结果,结合泸水县第三次全国国土调查主要数据,泸水县林地总面积达257287.75公顷,各类林地面积与结构呈现鲜明特征,符合区域林业发展实际。各类林地具体面积、占比及分布特点如下表所示,其中乔木林地面积最大,是泸水县林地的主导类型,以天然针叶林、阔叶林为主,体现了当地丰富的天然林资源;灌木林地主要分布在高海拔山地与陡坡区域,发挥着重要的水土保持作用;竹林地分布相对零散;其他林地主要包括未成林造林地、迹地等,反映了当地林业培育与更新的现状。从结构来看,生态公益林占比高于商品林,天然林占比显著高于人工林,既反映了泸水县天然林资源的优势,也体现了当地注重生态保护的发展导向。如表2所示。

林地类型

面积(公顷)

占林地总面积比例

主要分布区域

乔木林地

215662.63

83.82%

称杆乡、六库街道、大兴地镇等

灌木林地

27241.51

10.59%

古登乡、称杆乡等高海拔山区

竹林地

771.94

0.30%

上江镇、大兴地镇零散分布

其他林地

13611.67

5.29%

各乡(镇)均有分布,以上江镇较多

合计

257287.75

100.00%

泸水县全域

2林地类型

3分类结果精度验证

分类结果精度验证采用实地调查验证与混淆矩阵分析相结合的方式,严格遵循森林资源二类调查精度要求,确保分类结果可靠可用。首先选取典型样区进行实地调查,按照分层随机抽样原则,在各类林地中选取30-50个验证点,实地核实林地类型与分类结果的一致性,记录验证数据。随后基于验证数据构建混淆矩阵,计算总体精度、Kappa系数、生产者精度与使用者精度等核心精度指标。

结语:

泸水县森林资源二类调查数据处理质量评价,通过明确四大核心评价维度、结合定性与定量方法,实现了对调查数据的全面核查与等级判定。该评价体系贴合实操需求,既能精准发现数据处理中的问题并推动整改,也为后续调查数据优化提供了支撑,有效保障了调查成果的可靠性,为县域林地分类、资源管理及相关决策提供了高质量的数据支撑。

参考文献:

[1]丁柏松,吴保红.解锁森林管护“密码”——扶沟县自然资源局扎实推进森林资源保护管理工作[J].资源导刊,2026,(04):39.

[2]汤优令.安义县森林资源结构分析与质量评价[D].江西农业大学,2025.

[3]郑斌,方世明,罗耀,.武陵山区县域森林康养产业竞争力分异机制及提升路径[J].山地学报,2025,43(02):256-270.

[4]罗微.浦城县森林生态系统服务评估与权衡协同研究[D].福建农林大学,2025.

[5]付甜,杨佳伟,王晓荣,.基于森林资源二类调查数据的县域森林碳汇估算及潜力预测[J].环境生态学,2025,7(03):43-47+90.


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