山西省荒漠化与沙化土地监测方法发展历程

王 琼

（山西省林业调查规划院，山西 太原 030012）

根据原国家林业局部署，山西省荒漠化和沙化监测按照5年一个周期进行。1994年山西省林业调查规划院组织实施了第一次全省荒漠化普查。之后，又分别于1999年、2004年、2009年和2014年进行了4次荒漠化与沙化土地监测，为地方政府制定荒漠化与沙化土地防治规划，出台导向性政策，保护、改良和合理利用土地资源提供了基础依据。

1 第一次山西省沙漠化土地普查

1.1 普查范围

本次普查涉及全省18个县（区），包括忻州市偏关县、河曲县、保德县、神池县、五寨县；朔州市怀仁县、平鲁区、应县、山阴县、朔城区、右玉县；大同市大同县、浑源县、左云县、阳高县、南郊区、天镇县、新荣区。

1.2 地类划分

普查地类按照沙漠化程度分为3个类型：一是土地绿化程度高的非沙漠化土地；二是植被破坏严重的潜在沙漠化土地；三是沙尘严重的沙漠化土地。第三类型沙漠化土地又分为重盐碱地、盐漠、戈壁、沙丘和沙地4类。

1.3 普查方法与内容

乡镇是普查的基本单位，包括沙漠化土地分布的所有乡镇。利用航拍片、卫星图片和地形图，现地调绘沙漠化土地面积。区划普查乡镇范围内所有土地面积，最大上图面积不限，最小上图面积2.0mm×2.0mm，用图比例尺大于等于1∶50 000。采用网点板或求积仪求算土地面积。选取有代表性地段作为标准区进行实测调查。

普查内容要体现地名（小地名，精确到村、山、沟）、面积（亩）、沙丘相对高度（m）、土地沙化发展趋势（急需治理、快、中、慢）、沙丘形态、沙化原因（详细阐述）、权属（国有、集体、个人）、土壤、地类、林种（防护林、用材林、经济林、薪炭林、特种用途林）、树种、林分起源（天然、自然更新、人工）、林龄、树高、胸径、郁闭度、综合生长状况等因子。

2 第二次荒漠化和沙化监测

2.1 荒漠化土地监测

2.1.1 监测范围

监测范围为大同市、太原市、朔州市、吕梁市、忻州市、晋中市，共37县（区），总面积2 219 100hm2。

2.1.2 监测方法及内容

采用系统布设固定样线进行定期调查、复查的成数抽样估计方法。按照数理统计要求，在原国家林业局划定的监测区域内，利用成数抽样方法，用综合抽样调查结果，推算荒漠化土地面积现状及动态数据。

样点数按95%的可靠性估计，主要荒漠化土地类型面积现状抽样精度可以达到95%，荒漠化土地面积动态抽样精度可以达到80%，本次监测的样点数计算得出是1 370个。由于同范围内的森林连续清查样点数为1 394个，为了减少本次监测的总工作量，达到与森林资源连续清查体系数据共享的目的，此次全省荒漠化监测样点数最终确定为1 394个。按照国家规定，在公里网交叉点为样线的南端点布设长1 000m的样线，并在样线上根据所穿越的土地类型，区划不同的线段分别进行调查。必须做到荒漠化类型、治理措施、土地使用权、地貌地形、荒漠化程度、荒漠化人为因素和土地利用类型不同时，要区划成不同线段进行调查。

主要调查内容包括：荒漠化程度、地形、土地利用类型、植被、土壤、监碱斑占地率、土地利用权以及荒漠化原因等。

2.2 沙化土地监测

2.2.1 监测范围

本次监测涉及全省18个县（区），与第一次沙漠化普查涉及的县（区）一致，总面积2 769 380hm2。

2.2.2 监测方法

利用1∶100 000卫星图片进行图斑解译调查，然后现地补充调查，对室内的解译斑块进行验证、求积、汇总统计和动态变化分析评价。主要监测沙化土地类型、土地利用类型。

3 第三次荒漠化与沙化监测

3.1 荒漠化监测

3.1.1 监测范围

本次监测范围在第二次监测范围的基础上增加了吕梁市的兴县和朔州市的平鲁区，全省共39个县（区），总面积 2 185 030hm2。

3.1.2 监测方法与内容

采用地面调查与遥感相结合的监测方法。

（1）监测范围的确定

将1∶1 000 000标准分幅地图上的气候类型界线转绘到1∶50 000或1∶100 000地形图上，监测范围为山西省半干旱区、干旱区、亚湿润干旱区。

（2）遥感信息源选取

选择最新的、分辨率小于30m的遥感数据。

（3）建立解译标志库

迎合遥感数据的特点，实地调查荒漠化土地类型、荒漠化程度、土地利用类型、土壤、植被等拍摄野外照片，与遥感数据形成对比，建立土地类型与遥感数据特点的对应关系，即不同土地类型在影像上的颜色、颗粒、形状、分布等。

（4）区划图斑

要区划和调查监测范围内的所有土地。以下情况有一项不同时要区划为不同的图斑：荒漠化类型、治理措施、荒漠化人为因素、土地利用类型、气候类型、荒漠化程度。

（5）图斑区划

最小图斑划分面积为2.0hm2。对于土地类型地块破碎和采取人工治理措施的沙地或荒漠化土地，最小图斑划分面积应控制在0.40hm2左右。图斑以乡为单位，从上到下、从左到右按顺序对图斑编号，且图斑号不能重复。

（6）现地调查核实

对照现地对图斑界线和解译的调查因子进行核实。在计算机上对图斑界线进行修正并修正每个图斑的调查因子，形成矢量化数据。

监测内容：气候类型、荒漠化类型、荒漠化人为因素、荒漠化程度、地貌、坡度、土壤类型、沟壑面积比例、土壤质地、土地利用类型、作物缺苗率、沙丘高度以及植物种类等。

3.2 沙化监测

3.2.1 监测范围

与第二次监测范围一致，总面积2 458 000hm2。

3.2.2 监测方法及内容

与荒漠化土地监测方法相同。以下条件有一项不同要划分为不同的图斑：土地利用类型、沙化土地程度、沙化土地类型或有明显沙化趋势的土地、植被起源、沙化人为因素、植物种、治理措施、气候类型。

3.2.3 监测内容

监测内容包括土地利用类型、沙化土地程度、土地使用权属、地貌类型、植被种类、土壤类型、沙化土地类型、土壤质地、沙丘高度、起源、盖度、植被高度、植被生长状况、作物缺苗率、沙化人为因素以及治理措施等。

4 第四次荒漠化与沙化监测

4.1 荒漠化监测

4.1.1 监测范围

与第三次监测范围一致，总面积1 574 556hm2。

4.1.2 监测方法

以第三次监测数据为基础，对照遥感影像，按照小班划分条件，在原有图班上进行2次小班属性区划，调查小班动态变化情况，填写新增加小班属性数据。

前期图斑内局部地块有下列因子之一发生变化时，要区划为不同图斑：土地利用类型、荒漠化类型、荒漠化程度、荒漠化人为因素、 植被盖度级、治理措施以用气候类型等。监测内容与第三次内容一致。

4.2 沙化监测

4.2.1 监测范围

与第三次监测范围一致，总面积2457 485.3hm2。

4.2.2 监测方法

与荒漠化监测方法相同。在图斑区划上，前期图斑内局部地块有下列因子之一发生变化时，要区划为不同图斑：沙化土地类型、治理措施、沙化人为因素、土地利用类型、主要植物种、沙化土地程度、植被盖度级、气候类型及植被起源等。监测内容与第三次相同。

5 第五次荒漠化和沙化监测

5.1 荒漠化监测

5.1.1 监测范围

与第四次基本一致，涉及全省40个县（区）（增加了大同市矿区），总面积2 186 928.2hm2。

5.1.2 监测方法

遥感信息源由前期使用的中分辨率TM影像，更换为高分别率的SPOT5遥感数据，以林地保护利用规划落界图斑和第四次沙化监测图斑为参照，对监测图班重新区划。包括沙化和荒漠化土地的类型、面积、程度、成因、地表形态、植被、土壤、治理措施及治理程度等51项监测因子。

5.2 沙化监测

5.2.1 监测范围

与第四次监测范围基本一致，涉及19个县（区）（增加了大同市矿区），总面积2 472 612.10hm2。

5.2.2 监测方法

与荒漠化监测方法一致。

6 小结

通过总结山西省5次荒漠化和沙化土地监测的范围、内容和方法，不难发现山西省荒漠化和沙化监测面积逐年增加，证明国家和省以及各级地方政府对生态环境的治理更加重视，调查监测的方法和数据整理也不断地符合数理统计要求。值得关注的是“3S”技术从2004年既第三次全省荒漠化和沙化土地监测时就开始使用，这在全国来说属于应用最早的省份，但从发达国家或世界水平来看，监测结果中有矢量化的小班数据可不算早。这些技术的应用，使得图斑面积的计算不再使用网点板和求积仪，而是在arcgis软件中直接计算。对于区划图斑是在前一次监测数据的基础上二次区划还是直接重新区划，原国家林业局没有具体规定，由各省自行安排。希望全国能制定统一标准，进一步简化程序，提高工作效率。新的技术应用到全省荒漠化和沙化监测，为这项公益性强、范围大而任务艰巨的工作节约了大量人力、物力。在降低作业强度的同时，也提高了监测数据的精度，而且将大量抽象、枯燥调查数据通过专题图和照片的形式，直观地展现在决策者面前。2019年即将进行第六次荒漠化和沙化监测，可运用无人机航测，增强现实性和时效性，使监测数据更加科学实用。