內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查流程

1、一、背景內(nèi)蒙古草原是我國重要的戰(zhàn)略資源，草原作為覆蓋內(nèi)蒙古國土面積最大的植被景觀，為森林面積的3.5倍，耕地面積的10倍，占全國草原總面積的22%o一個(gè)時(shí)期以來，由于氣候持續(xù)干旱和人為不合理利用，內(nèi)蒙古草原資源數(shù)量、質(zhì)量在不斷降低，部分草原生產(chǎn)、生態(tài)功能逐步喪失，草原退化、沙化、鹽漬化現(xiàn)象嚴(yán)重。國家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略以來，內(nèi)蒙古加大了草原生態(tài)保護(hù)與建設(shè)力度，通過十年的建設(shè)，內(nèi)蒙古草原生態(tài)狀況較本世紀(jì)初有了不同程度的改善。為了全面掌握草原資源現(xiàn)狀，為進(jìn)一步制定草原保護(hù)建設(shè)、合理利用對策與措施打基礎(chǔ)，自治區(qū)政府安排部署自2009年開始用2-3年時(shí)間，在全區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行一次大規(guī)模的草原資源調(diào)查。此次草

2、原普查工作在自治區(qū)草原普查領(lǐng)導(dǎo)小組的指導(dǎo)下，由農(nóng)牧業(yè)廳組織，內(nèi)蒙古草原勘察規(guī)劃院負(fù)責(zé)制定普查技術(shù)規(guī)程、進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，開展野外調(diào)查、內(nèi)業(yè)解譯勾圖及匯總工作；各盟市、旗縣草原監(jiān)理所、草原工作站參加了本地區(qū)的外業(yè)調(diào)查及部分內(nèi)業(yè)勾圖工作。中國農(nóng)科院草原所、內(nèi)蒙古大學(xué)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位派專家、教授對外業(yè)工作進(jìn)行了技術(shù)指導(dǎo)。二、草原調(diào)查技術(shù)方法（一）范圍及內(nèi)容本次草原資源普查范圍是全區(qū)12個(gè)盟市101個(gè)旗縣的草原；草原開墾調(diào)查的范圍包括呼倫貝爾市、興安盟、通遼市、赤峰市、錫林郭勒盟、烏蘭察布市6個(gè)盟市。調(diào)查內(nèi)容主要有：1、草原資源狀況：包括草原類型面積與分布、草原生產(chǎn)力與載畜量、草原等級、草原野生植物

3、種類及數(shù)量等；2、草原生態(tài)狀況：包括退化、沙化、鹽漬化程度及分布；3、草原利用狀況：利用方式、利用強(qiáng)度等；（二）技術(shù)路線及工作流程本次草原普查以遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)為信息源，以地面調(diào)查資料和氣象資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，參考?xì)v史的圖件及相關(guān)數(shù)據(jù)，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)軟件，采用人機(jī)交互式目視解譯、勾繪的方法，獲取草原分類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，運(yùn)用遙感估產(chǎn)模型估算草原生物量，以旗縣為單位匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)GIS數(shù)據(jù)庫格式實(shí)現(xiàn)存儲與查詢。技術(shù)路線如圖1:圖1草原普查技術(shù)路線圖草原普查工作流程主要有三個(gè)環(huán)節(jié)，即準(zhǔn)備工作、外業(yè)調(diào)查和內(nèi)業(yè)匯總工作。準(zhǔn)備工作：包括成立領(lǐng)導(dǎo)小組、制定工作方案、組織調(diào)查隊(duì)伍，編制技術(shù)資料、地面測定的物資

4、等準(zhǔn)備工作，完成技術(shù)培訓(xùn)、遙感數(shù)據(jù)處理預(yù)判等。野外調(diào)查：主要完成樣地樣方的調(diào)查，記載植被群落特征及周邊環(huán)境的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為訂正及建立判讀標(biāo)志、分析草原狀況打基礎(chǔ)。內(nèi)業(yè)匯總：包括對野外調(diào)查資料的處理，綜合分析建立遙感判讀標(biāo)志，編輯各專業(yè)圖件，統(tǒng)計(jì)匯總及評價(jià)，編寫調(diào)查報(bào)告。（三）遙感數(shù)據(jù)處理遙感數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心。草原類型、草原退化調(diào)查采用2009年陸地資源衛(wèi)星Landsat7覆蓋內(nèi)蒙古全境101景TM數(shù)據(jù)；草原開墾調(diào)查采用東6盟1988年、2000年、2009年三期TM數(shù)據(jù)，部分半農(nóng)半牧地區(qū)輔以2009年Spot對地觀測系統(tǒng)影像數(shù)據(jù)。TM遙感數(shù)據(jù)為2009年經(jīng)處理的正射

5、影像，時(shí)相以植物生長旺季6月一9月為主，分辨率為30米，波段為4、3、2假彩色合成，底圖投影選用Albers等面積投影，數(shù)據(jù)格式為TIF格式。地面測產(chǎn)結(jié)合MODIS對地觀測系統(tǒng)（EOS）數(shù)據(jù)，用于草原生產(chǎn)力建模估算，MODIS數(shù)據(jù)地面分辨率為250米，時(shí)相為7-8月，對MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行精校正、歸一化植被指數(shù)（NDVI）處理等，得至UNDVI分布圖。TM影像數(shù)據(jù)軌道號見圖2圖2TM影像數(shù)據(jù)軌道號（四）野外數(shù)據(jù)采集以旗縣為基本調(diào)查單元，依照調(diào)查區(qū)遙感影像特征、草原類型分布狀況及交通條件，選擇調(diào)查路線。本次調(diào)查按不同調(diào)查內(nèi)容規(guī)定樣地分主樣地、輔助樣地、觀察樣地3種類型，主樣地是從?。▍^(qū)、市）草原整

6、體分布狀況考慮而布設(shè)的樣地；輔助樣地是從縣（市、區(qū)、旗）草原類型分布狀況考慮而布設(shè)樣地；觀察樣地視地形地貌、草原類型和利用等變化隨機(jī)設(shè)置。依據(jù)遙感數(shù)據(jù)的空間分辯率和草原類型分類精度等，確定樣地布設(shè)的數(shù)量，平均每100平方公里至少設(shè)一個(gè)樣地（主樣地與輔助樣地?cái)?shù)量比例大約在1:10）。在地形和草原類型復(fù)雜的圖幅上，可以適當(dāng)增加樣地布設(shè)數(shù)量；對于草原類型較為一致的圖幅，可以適當(dāng)減少樣地布設(shè)數(shù)量。樣地調(diào)查內(nèi)容包括地理位置、草原類型、地形、土壤水分狀況等草原生境特征，樣方調(diào)查內(nèi)容包括植物季相、種類組成、高度、蓋度、頻度、產(chǎn)量、枯落物量等。除樣地調(diào)查外，要進(jìn)行草原利用、畜牧業(yè)生產(chǎn)、草原管理等方面的訪問調(diào)查

7、及搜集原生態(tài)及畜牧業(yè)相關(guān)資料。野外植被調(diào)查過程中，采集的每個(gè)植物標(biāo)本做好相應(yīng)標(biāo)記說明。將調(diào)查路線和樣地位置等GPS定位標(biāo)在工作底圖上，使野外實(shí)際地物與遙感影像建立影像判讀標(biāo)志。在工作底圖上勾繪草地與非草地、草地類等之間的界線，還要記錄相關(guān)信息。本次調(diào)查野外樣地分布見圖3:內(nèi)蒙古草原普查野外樣地分布圖呼倫貝外書彩電效科2興法；皆杵地地LIQ7遇II而樣地亮豕住匯林屈歐LML常秣鵬勒盍悍H3SS1L4T馬蘭察而伴地留,了門和治情市軒坨就193包頭而稈地翻224匕度洋以田樣由第845都爾壬期內(nèi)徉坨取1036巧忍而樣地迎11阿力運(yùn)劇樣處演5中圖3內(nèi)蒙古草原調(diào)查樣地分布圖樣地記載面積：草原、草甸、沼澤、

8、高大禾草和灌叢化草原描述樣地面積為100hm2,荒漠樣地面積可根據(jù)實(shí)際情況確定。主樣地設(shè)置3個(gè)描述樣方、測產(chǎn)樣方和10個(gè)頻度樣方；輔助樣地設(shè)置1個(gè)描述樣方，3個(gè)測產(chǎn)樣方和10個(gè)頻度樣方。樣方面積見表1:表1不同類型草原樣方面積大小生活型草原類型樣方大小草甸草原1m2典型草原1m2草本及?。ò耄┕嗷哪菰?m2木樣方荒漠4m2草甸0.5m2高大草本樣方16m2灌木樣方25m2,50m2,100m2（根據(jù)灌木密集程度調(diào)整樣方大?。ㄎ澹﹥?nèi)業(yè)匯總1、草原類型、退化圖制作及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)草原類型調(diào)查參照中國草地類型分類系統(tǒng)規(guī)定，根據(jù)本次監(jiān)測草原類型分類精度為類（亞類）、型的要求，制定了本次基于草原遙感調(diào)查的

9、草原分類系統(tǒng)（見附表）。草原退化、沙化和鹽漬化調(diào)查參照天然草原退化、沙化和鹽漬化的分級指標(biāo)）（GB/T19377）的主要指標(biāo)，制定了本次基于草原遙感調(diào)查的草原退化、沙化和鹽漬化分級指標(biāo)。圖4調(diào)查樣地電子化數(shù)據(jù)與遙感影像疊加示例在地理信息軟件ARC/INFO、ARCVIEW、ENVI等環(huán)境中，以遙感影像數(shù)據(jù)為背景，疊加野外調(diào)查的GIS數(shù)據(jù)，參考上世紀(jì)80年代、2000年左右數(shù)字化的草原類型圖、草原退化、沙鹽漬化圖等，建立了基于地面多點(diǎn)控制的人機(jī)交互的遙感解譯、分類和制圖方法，根據(jù)控制點(diǎn)的位置，采用最小距離法,提取草原型:“草原退化沙化鹽漬化”等邊界、圖班信息。在計(jì)算機(jī)屏幕上勾繪草原類型、草原“三

10、化”圖斑，訂正全區(qū)天然草原類、亞類、型分布范圍，草原及退化、沙化、鹽漬化草原的空間分布及配置；對每一個(gè)圖斑加注全區(qū)統(tǒng)一草原分類系統(tǒng)、草原“三化”屬性編碼，準(zhǔn)確定位、定性，進(jìn)行專業(yè)制圖、圖形編輯、圖斑界線審核、面積量算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析。圖5遙感影像解譯勾繪示例2、產(chǎn)草量估測及載畜量計(jì)算在產(chǎn)草量估測上，本次調(diào)查創(chuàng)建了遙感數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的草原凈第一性生產(chǎn)力和生物量估算模型。在CASA模型的基礎(chǔ)上，基于光能利用率原理，篩選輸入?yún)?shù)（光和有效吸收比例、光能轉(zhuǎn)化率、光能利用率）子模型的計(jì)算方法和流程。生物量估算模型經(jīng)野外數(shù)據(jù)驗(yàn)證，估測精度基本穩(wěn)定在85%以上。模型估測了草原各個(gè)“型”生物量，逐步匯總到亞類、大類

11、，以及不同行政區(qū)域。參照天然草地合理載畜量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中不同類型草原利用率、再生率、保存率及放牧?xí)r間、家畜日食量等基本參數(shù)，計(jì)算各類型草原季節(jié)或全年載畜量。按行政區(qū)域界線分別統(tǒng)計(jì)計(jì)算旗縣、盟市、自治區(qū)不同草原類型冷季、暖季和全年的理論載畜量。3、草原等級圖制作及評價(jià)按照天然草原資源評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)草群的飼用品質(zhì)和產(chǎn)草量評定草原資源質(zhì)與量，按草原等級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對已定稿的草原類型圖形變換為相應(yīng)的草原“等”和“級”的圖形編碼，對部分產(chǎn)草量有差異的草原類型，其草原“級”的評定應(yīng)給出相應(yīng)的“級”差幅度。草原等級圖審查合格后，確認(rèn)定稿，以旗縣級為單位進(jìn)行草原等級進(jìn)行綜合評價(jià)。（六）調(diào)查精度與精度檢驗(yàn)本次調(diào)查工

12、作底圖精度1:5萬、1:10萬比例尺；勾繪圖斑最小上圖面積為：面狀圖斑6X6像元以上；線狀圖斑（或狹長地物）寬度在2個(gè)像元以上；草原與非草原邊界偏差小于2個(gè)像元，草原類型、草原“三化”等邊界偏差平均小于6個(gè)像元；出圖最小圖斑4mm2。采取隨機(jī)抽樣的方法，全區(qū)選取10個(gè)有代表性的旗縣，按10%抽樣比例，平均每個(gè)旗縣抽取50個(gè)圖斑，在實(shí)地用GPS定位，記錄每個(gè)圖斑分類信息并轉(zhuǎn)化為矢量文件與解譯的矢量圖疊加，計(jì)算圖斑正確率。結(jié)果表明：草原類、亞類判別正確率平均在95%以上；草原“型”草原退化判別正確率在85%以上。草原退化判別正確率在86%以上；草原沙化、鹽漬的判識正確率在95%以上。生物量精度檢驗(yàn)采用多級檢驗(yàn)的辦法，按盟市、旗縣和類、亞類等不同尺度的模型估測值與與實(shí)際側(cè)產(chǎn)值對比驗(yàn)證，生物量估算精度為85-90%。(七)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中華人民共和國草原法和已頒布實(shí)施的土地利用現(xiàn)狀分類(GB/T21010-2007)國家標(biāo)準(zhǔn)界定草原。草原類型與退化、沙化和鹽漬化調(diào)查，參照草原資源與生態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程(NY/T1223-2006)、天然草原退化、沙化和鹽漬化的分級指標(biāo))(GB/T19377)。草原資源評價(jià)依據(jù)天然草原等級評定技術(shù)規(guī)范(NY/T1579-2007)。草原合理載畜量計(jì)算依據(jù)天然草地合理載畜量的計(jì)算(NY/T635-2002)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。三、