混合采伐伐区调查设计文件在Excel中的实现

姜剑平 方红林 柳胜兵 肖娟

摘要：本文分析了采伐伐区调查设计文件编制现状，指出用Excel能够实现混合采伐伐区调查设计文件的编制，提出了具体实现方法，并分析了该方法的优缺点。

关键词：采伐伐区调查设计文件；混合采伐；Excel

Abstract：This article analyses the present situation of the cutting area survey design documents，it points out that the implementation of the cutting area survey design documents of mixed cutting area in Excel，the concrete realization method is put forward，and analyzes the advantages and disadvantages of this method.

Key wouds：cutting area survey design documents；mixed cutting area；Excel

引言

随着电脑及办公软件的普及，林业技术人员普遍掌握了个Excel软件的使用，而林业伐区调查设计文件的制作就是一个数据填写、查找、计算、统计的过程，用Excel软件完全能够实现。为适应《湖南省林木采伐伐区调查设计技术规定》[1]（以下简称《伐区规定》）提出的新要求，让一个Excel文件适应所有林木采伐，本文从Excel函数应用、VBA编程的角度介绍了混合采伐伐区调查设计文件（以下简称混合采伐）编制，按本文件设计出的Excel文件版伐区调查设计文件能大大减轻劳动强度，提高设计速度，确保计算准确。

1伐区调查设计文件制作现状

1.1 手工编制方式

是指人工填写外业调查数据，查二元立木表，用计算器计算并汇总。这种编制方式仍大量存在于湖南省部分县市区，存在容易出现查表错误[2]、制作时间长（1-2天/份）、修改复杂（一个数据变动，汇总均需重算）的缺点。

1.2 软件开发编制方式

是指用VB、VC等编程软件开发成的专业软件，以及基于Excel二次开发的伐区调查设计管理系统[3]。由于开发成本高，设计专业性强，市场应用少。

1.3 Excel软件编制方式

是指利用Excel软件编制相应表格，人工输入调查数据，软件自动计算，打印机出书。这种编制方式在我省部分县市区应用，具有设计速度快（0.5小时/份）、计算准确、版面整洁规范等特点。但大多仅能实现单一树种、或单一调查方式、或单一采伐方式的设计。

2混合采伐的定义及用Excel实现的思路

2.1 混合采伐的定义

本文称的混合采伐是指用一份Excel文件实现多树种、任何调查方法、任何采伐类型的伐区调查设计文件编制。多树种包括纯林或混交林（无限多树种）；任何调查方法指全林实测法、标准地调查法、角规样地法；任何采伐类型包括所有采伐类型，主要是指皆伐和间伐（也就是按采伐木与保留木进行区分）。

2.2 Excel实现混合采伐的思路

（1）设计依据根据《伐区规定》第二十一条：查二元立木材积表（形高表）和出材率计算采伐蓄积量和：出材量。本文采用的是《湖南省森林资源调查常用数表》[4]（以下简称《常数表》）中材积表（形高表）、出材率数据。

（2）设计前提：有Excel 2003以上版本软件，伐区调查数据完整、调查技术标准与伐区调查设计符合《伐区规定》，设计树种为《常数表》中所列数种。

（3）设计框架：新建一个Excel文件，文件名为“混合采伐.xls”，文件中分数据输入、辅助计算、文件打印3个模块共8张工作表，输入调查数据后，其它数据可自动生成并进行汇总计算[5]，一键打印伐区调查设计文件。

（4）设计使用函数 主要是判断、查找、统计类函数的使用，本文中常用、关键、有难度的有IF、SUMIF、INDIRECT、INDEX、MATCH等函数及数组公式[6-11]。

3混合采伐用EXCEL實现的方法

3.1 混合采伐各工作表内容说明

（1）数据输入模块内容及说明：在Excel文件中建立（以下简称建立）基本情况、外业调查数据2张工作表。本模块为外业调查数据的录入区，各工作表内容如下：

基本情况工作表为调查方式、《伐区规定》中附表一（伐区采伐设计表）、伐区调查设计说明书等内容的综合。其内容同伐区采伐设计表（本文不单独列表），主要是增加调查方式一栏（三种调查方式在本文公式中分别简称角规、标准、全林）。本工作表中（例子）采伐方式选用抚育采伐，调查方式选用标准地（面积取1亩），下文公式中引用的“采伐类型单元格”、“调查方式单元格”对应本工作表中此数据。

外业调查数据工作表综合《伐区规定》附表中各类调查表（见表1）。

（2）辅助计算模块及说明：建立数据计算、样地汇总2张工作表。本模块为混合采伐的关键，主要是根据不同的采伐方式与调查方式在《常数表》中选用相应的数据并进行计算。各表内容如下：

数据计算工作表包括采伐数据计算与《常数表》数据两块，计算部分主要是根据表1的内容查找单株陉阶蓄积与出材率，计算平均胸径与树高等（见表2）。

样地汇总工作表是对数据计算工作表的分析、汇总（见表3）。

（3）文件打印模块及说明：建立一键打印、封面、伐区采伐设计表、伐区林木调查检尺登记表4张工作表。本模块用于伐区调查设计文件的打印，各表内容如下：

一键打印工作表主要是3个勾选框控件（对应封面等3张要打印的表格）、1个打印按钮控件，实现勾选要打印的表格后，点打印按钮打印伐区调查设计文件，用VBA编程实现。

封面工作表包括《伐区规定》中附表（伐区调查设计表）及伐区调查设计说明书内容。

伐区采伐设计表工作表为《伐区规定》中附表一。

伐区林木调查检尺登记表工作表为《伐区规定》中附表二、四内容的综合（见表4）。根据《伐区规定》中采伐面积、调查方法相关规定，样点数一般不超过20个，因此该工作表中包括20张表4。

3.2 混合采伐辅助计算与文件打印模块计算的实现

（1）数据计算工作表各列说明及计算方法：表2中A、B列为辅助列，O1单元格为辅助单元格，C-N列为计算列，P-U列为《常数表》中数据（表2仅列2行数据做示例，数据排列方式同《常数表》中出材率表，S-U列分别为山区马尾松在不同调查方式下的单株形高值、单株材积、出材率，S1单元格中“角规”两字对应基本情况工作表中的调查方式），各列公式计算方法如下（公式计算结果可在表中看到，本文中公式及说明排序以计算先后排序，下同）：

A1=表1！A2&表1！B2（说明：计算结果为树种+样地号，用于后续统计汇总；公式中“表1”为本文中的上表1，在Excel中为外业调查数据工作表，下同；B列计算公式类似，以下简称某列略。）

O1=IF（采伐类型单元格=“抚育采伐”，15，IF（调查方式单元格=“标准”2，0，1）） （说明：计算结果是根据调查方式、采伐类型选择1公顷面积有多少块样地，在表2中即1公顷÷1亩=15，在抚育采伐、标准地、全林实测、角规样地方式下该数据分别为15，20，1，1，以下称公顷面积系数；该数据在样地汇总时会被大量引用，为混合采伐关键辅助用数据。）

E2=INDEX（$Q$2：$U$3，MATCH（$B2，$P$2：$P$3，0），MATCH（表1！$B2&调查方式单元格&“蓄积量”，$Q$1：$U$1，0））（说明：计算结果为单株材积或形高值，根据胸径、树高、树种、调查方式在常数表中获取，为混和采伐的两大核心公式之一；F列略。）

C2=E2*表1！E2（说明：计算结果为1个样地内同径阶树种总蓄积；D、G列略；这类涉及伐区采伐设计求和、积、平均数之类的简单公式在下文中不再单列公式，简称为简单公式。）

H2= IF（调查方式单元格=“角规”，10000/（3.14*表1！C2*表1！C2/4）*表1！E2，表1！E2）（说明：计算结果是根据调查方式计算样地总根数；I、J列略。）

K-N列为简单公式。

（2）样地汇总工作表各列说明及计算方法：表3中A、K列为样地号（为固定编号1-20），B—I列为样地数据汇总数据，L—Y列为辅助计算列（本例中仅列出两种树种），各列公式计算方法如下：

L3=SUMIF（表2！$A$2：$A$3，K3& $L$2，表2！$C$2：$C$3）（说明：计算结果为1号样地山区马尾松的总蓄积；G、H、M、O、P、R、S、V、W、X、Y列略。）

B3=SUMIF（表1！$A$2：$A$3，A3，表2！$K$2：$K$3）/G5*表2！$O$1）（说明：计算结果为根据公顷面积系数计算1号样地每公顷平均胸径；C列略。）

D3=N5*表2！$O$1（说明：计算结果为根据公顷面积系数计算1号样地每公顷总蓄积；E列略。）

H、I、N、Q、T、U列為简单公式。

（3）伐区林木调查检尺登记表工作表各列说明及计算方法：表4中A-I、M列为数据引用列，J-L、N列为计算列，R1单元格为辅助单元格（未在表4中显示），各列公式计算方法如下：

R1=MAX（表1！A2：A3）（说明：计算结果为表1中A列最大样地号，在这结果为1。）

A3{=INDIRECT（"表1！B"&SMALL（IF（表1！$A$2：$A$3=表3！$K$3，ROW（表1！$A$2：$A$3）），ROW（表1！A1）））}（说明：计算结果为引用表1中A列1号样地第1行数据；该公式为数组公式，为混合采伐第二个核心公式；B-I、M列略。）

J-L、N列为简单公式。

（4）一键打印工作表编程说明：点击该表中打印按钮后调用如下代码：

Private Sub CommandButton1_Click（）（说明：CommandButton1为打印按钮名称。）

If CheckBox1.Value Then Sheets（"封面"）.PrintOut（说明：该功能为封面勾选框（名称为CheckBox1）选择后，打印封面工作表，其他2个勾选框代码类似。）

If CheckBox4.Value Then Call 检尺表 （说明：该功能为伐区林木调查检尺登记表勾选框（名称为CheckBox4）选择后，调用表4打印代码，即下文中“Private Sub 检尺表（）”代码。）

（5）封面、伐区采伐设计表工作表计算方法及说明：这两个工作表中单元格数据就是引用基本情况工作表中对应的数据，为简单公式。

4混合采伐的优缺点分析

4.1优点分析

（1）运算速度快：输入模块数据输入完，计算结果马上显示，计算速度不受计算机配置高低的影响。

（2）占用空间小：设计完后的Excel文件仅1.7M，占用硬盘空间极小。

（3）适应范围广：无需安装，并能在WPS软件上运行，使用简单、傻瓜式。

4.2 缺点分析

（1）数据结构无弹性：数据以《常数表》为准，超出《常数表》范围的数据因查找不到会导致无法计算而出错；不能实现精准采伐（胸径、树高带小数点）；表1中使用插入、删除行等功能时，表4引用数据会出错。

（2）计算错误无提示：除Excel软件自带的错误提示外，暂不能实现错误提示，基本情况工作表中调查方式、树种、采伐方式、采伐类型等关键数据会因输入的格式、文字表述方式不同而出现错误，建议上述数据在实际应用中采用下拉式菜单设计进行选择输入。

（3）部分功能有缺失：本文不能实现竹林的采伐作业设计、不能实现多小班的采伐管理。

结束语

作业设计调查即三类调查[12]，是基层应用最广泛的林业技术之一，林木采伐作业设计是林木采伐必须的、重要的基础性工作[13]，本文仅对混合采伐的框架与主要公式进行了说明，相应的细节未进行细致描述，如需实践应用，还要对各行公式进行相应小调整，对部分工作表也要设置保护。2017年至今，经本文设计制作的Excel版伐区调查设计文件在岳阳县林业局林调队应用了2年，经检验，符合森林采伐作业规程与森林抚育作业设计规定[14-15]，且使用方便、高效。

参考文献：

[1]湖南省林业厅.湖南省林木采伐伐区调查设计技术规定[S].2017

[2]吴日高，鄢书林，王树生.利用Excel软件辅助林木采伐作业设计[J].湖南林业科技，2014

[3]王劲松，赵平.基于Excel二次开发的伐区调查设计管理系统设计与实现[J].中南林业调查规划，2008，27（3）：30-34.

[4]湖南省林业调查规划设计院，湖南省林业厅资源林政处.湖南省森林资源调查常用数表[S]. 2013.

[5]邓玉明，朱连华. Excel软件在林木采伐作业设计标准地中的应用[J].湖南林业科技，2015，42（5）：110-121.

[6]百度百科.SUMIF函数[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/IF%E5%87%BD%E6%95%B0. html

[7] 百度百科.SUMI函数

[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/SUMIF%E5%87%BD%E6%95%B0/6894362？fr=Aladdin. Html

[8]百度百科. INDIRECT函数[EB/OL]. https：//baike.baidu.com/item/

INDIRECT%E5%87%BD%E6%95%B0/7832479. html

[9]百度百科. INDEX函数[EB/OL] .https：//baike.baidu.com/item/

INDEX%E5%87%BD%E6%95%B0. html

[10]莫小林.常用林业名词解释[M].北京：中国林业出版社，2015

[11]邓玉明.Excel软件在林木采伐作业设计角规样地中的应用[J].湖南林业科技，2015

[12]国家林业局.中华人民共和国行业标准LY/T1646-2005.森林采伐作业規程[S].2005

[13]国家林业局.森林抚育作业设计规定[S].2012

作者简介：

姜剑平（1980-），男，湖南省岳阳县人，助理工程师，主要从事森林经营、调查规划工作。