《森林调查技术》课件（下）

森林调查技术·31林分生长的特点与工程一、林分生长的特点林分的生长与单株木的生长是不同的，单株树木在伐倒或死亡之前，其直径、树高、材积总是随着年龄增长而增大。林分生长通常指林分的蓄积量随着林龄的增加所发生的变化。然而在林分的生长过程中，有消长两种对立作用的发生：一方面，活着的林木逐年增加其材积，使林分蓄积量不断增加；另一方面，自然稀疏或抚育间伐以及其他原因使一部分林木死亡，减少了林分蓄积量。一、林分生长的特点

当林分处于生长旺盛阶段，因株数减少而减少的蓄积量小于活立木的蓄积生长量，使得林分蓄积量还在增加当到达某个年龄阶段时，林分蓄积量达到最大；进人衰老阶段后，林分蓄积量开始减少，直至全部衰亡。所以，林分生长量是一定时间内活立木蓄积、枯损蓄积、抚育间伐蓄积的总和。二、林分生长过程在林分生长过程中的某个时刻，开始出现的林分株数随着林龄增加而减少的现象称为自然稀疏。它是林分生命过程的必然现象，是林木竞争的反馈调节。森林抚育，例如抚育间伐正是基于这一自然规律所采取的人工调节措施（不属于自然稀疏）。再加上由于其他原因（指虫、病、风、冰、雪等灾害）死亡的林木，使得这种林木株数随着林龄增加而减少的现象更为明显，也更为复杂化。二、林分生长过程这种林木株数减少的现象，具体到某个林分，由于林分初始密度、树种生物学特性及立地条件的差异，以致林木竞争开始的时间、活立木株数急剧减少的时刻及变化过程都存在着显著差异；其过程及变化特点因林分而异，这就给蓄积生长量的测定带来相当大的难度。二、林分生长过程林分自然稀疏的结果必然导致一代林木被下一代林木所更替。特别在天然混交林中，各组成树种在生长、枯损速率上的差异导致生态学中的森林自然演替现象。二、林分生长过程林分生长量的测算是研究和解释森林生长规律的手段。为了经营好森林，森林经营工作者不仅要求掌握森林生长量，同时也要求预估一段时间以后的收获量，并以此两项资料为基础作出森林经营最佳决策。森林调查技术·32林分生长量种类与测定方法一、林分生长量的种类在林分生长过程中，林木株数按照胸径分布每年都在发生变化，以一个调查间隔期两次测定林木胸径的结果来说明林分变化及各种生长量。如果在两次测定期间，所有林木的胸径定期生长量恰好是2cm（径阶大小为2cm)，则整个直径分布向右推移一个径阶。一、林分生长量的种类

但在此期间除胸高直径生长量外，林分还发生了许多变化，如有些树木被间伐或因受害被压等各种原因而死亡，还有在期初测定未达到检尺径阶的小树，在期末已达到检尺径阶以上。一、林分生长量的种类1、毛生长量（Z。)：也称粗生长量，是林分中全部林木在调查间隔期内生长的总材积。据此林分生长量大致可以分为以下几类：2、纯生长量（Z)：也称净生长量，是毛生长量减去调查期间内枯损量以后生长的总材积，亦即净增量与采伐量之和。3、净增量（△)：是期末材积（V。）和期初材积（V）两次调查的材积差。一、林分生长量的种类4、枯损量（Mo)：是调查期间内因各种自然原因而死亡的林木的材积。据此林分生长量大致可以分为以下几类：5、采伐量（C。)：一般指抚育间伐的材积。6、进界生长量（I)：期初调查时未达到起测径阶的幼树，在期末调查时已长大进入检尺范围之内，这部分林木的材积称为进界生长量。一、林分生长量的种类林分生长量之间的关系林分的总生长量实际上是两类林木生长量的总和：一类是期初和期末两次调查都被测定过的林木，即指整个调查期间生长着的全部活立木的材积生长量，这类林木在森林经营过程中称为保留木；另一类是在期初和期末两次调查时，只被测过一次的林木生长量（期初未测定而期末测定的进界生长量和期初测定而期末未测定的采伐量与枯损量）。这类林木在间隔期内只生长了一段时间，而不是全过程，但也有相应的生长量存在。二、林分生长量的测定方法测定林分生长量的方法较多，但基本上可区分为固定标准地法和临时标准地法（或随机抽样），用一次测得的树木胸径生长量和林木直径分布去预估未来蓄积生长量（净增量）。属于此类的方法有标准木法、材积差法、一元材积指数法等。用此类方法推定林分蓄积生长量，其理论精度一般在土10％范围内。二、林分生长量的测定方法实践中，由于量测误差较大，蓄积生长量的推定误差约在士20％左右，有时会更高。所以确定蓄积生长量的关键是不仅要注意方法的选择，而且要保证各项目的量测精度。二、林分生长量的测定方法

固定观测法是通过设置固定标准地或固定样地，重复测定各项调查因子，从而确定林分的各类生长量的方法。为研究森林生长过程和进行森林生长动态分析提供科学依据。其测定精度较高，尤其是对于林分枯损量的测定，是一次调查法难以完成的。尽管林分生长量的测定方法很多，但由于精度较低，而且计算繁琐，常用方法主要有标准地法和平均标准木法。二、林分生长量的测定方法固定标准地法利用设置的固定标准地或者固定样地，定期（一般为测定树种的一个龄级期限）重复地测定林分各调查因子，根据期初与期末测定的数据，求出各种生长量。本方法不仅可以获得林分的各种生长量，而且还可以获得研究林分生长过程的资料。该方法需要长期观测才能获得所需数据，要求期初与期末使用的仪器、工具必须相同，固定标准地或者固定样地的复位必须准确。二、林分生长量的测定方法平均标准木法在林分中选择3~5株平均标准木，伐倒后按照区分求积的方法测定其连年生长量，然后按照比例推算林分蓄积连年生长量（Zm)。森林调查技术·32角规测树角规测树“角规测树”是我国对这类方法的通用名称。最初曾把角规叫做疏密度测定器。国际上较为常用的名称有：角计数调查法、角计数样地法、无样地抽样、可变样地法、点抽样、线抽样等。角规测树理论严谨，方法简便易行，只要严格按照技术要求操作，便能取得满意的调查结果。因此，角规测树是一种高效、准确的测定技术。一、基本原理

角规是为测定林分单位面积胸高总断面积而设计的，因此，林分胸高总断面积(简称断面积)是角规测树最早，也是迄今最主要的测定因子，应用也最广泛。其它角规测定因子都是由它衍生而来。角规测定林分每公顷胸高总断面积原理是整个角规测树理论体系的基础。二、用角规测定林分单位面积断面积断面积系数的选定断面积系数愈小，计数木株数愈多，精度也相应较高。但因其观测最大距离较大，疑难的边界树和被遮挡树也会增多，影响工效并容易出错。如选用大断面积系数，其优缺点恰好相反。因此，要根据林分平均直径大小、疏密度、通视条件及林木分布状况等因素选用适当大小的断面积系数。二、用角规测定林分单位面积断面积角规点数的确定在林分调查时，如果采用典型取样，可参考规定角规观测点数，每个角规点的位置要选定对林分有代表性的位置，避免在过疏或过密处设置角规点。二、用角规测定林分单位面积断面积角规绕测技术采用角规测器在角规点绕测360°是最常用的方法，该方法最简单，但必须严格要求，认真操作，才能保证精度。二、用角规测定林分单位面积断面积绕测时注意事项1、测器接触眼睛的一端，必须使之位于角规点的垂直线上。在人体旋转360°时，要注意不要发生位移。2、角规点的位置不能随意移动。如待测树干胸高部位被树枝或灌木遮挡时，可先观测树干胸高以上未被遮挡的部分，如相切即可计数1株，否则需将树枝或灌木砍除，如被大树遮挡不便砍除而不得不移动位置时，要使移动后的位点到被测树干中心的距离与未移动前相等，测完被遮挡树干后仍返回原点位继续观测其它树木。3、要记住第一株绕测树，最好作出标记，以免漏测或重测。必要时可采取正反绕测两次取两次观测平均数的办法。4、仔细判断临界树。与角规视角明显相割或相余的树是容易确定的，而接近相切的临界树往往难以判断，需要通过实测确定。三、角规控制检尺在需要精确测定或者复查确定林木动态变化时，可采用角规控制检尺方法。根据选定的断面积系数，用围尺测出树干胸高直径，用皮尺测出树干中心到角规点的水平距离(S)，并根据水平距离(S)与该树木的样圆半径(R)的大小确定计数木株数。四、边界样点的处理在典型取样调查时，角规点不要选在靠近林缘处，如靠近林缘，则绕测一周时，样圆的一部分会落到所调查的林分之外。角规点到林缘的最小距离(L)要大于计算得到的R，此时的d应是林分中最粗树木的直径。森林调查技术·33地形图基本知识一、地形图的分类地形图按比例尺分类：（1）大比例尺地形图——1：500、1：1000、1：2000、1：5000（2）中比例尺地形图——1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万（3）小比例尺地形图——1：20万、1：50万、1：100万比例尺的精度——相当于图上0.1mm的实地水平距离。比例尺1:5001:10001:20001:50001:10000比例尺精度（cm）5102050100一、地形图的分类小比例尺地形图

1:1000000、1:500000、1:250000地形图称为小比例尺地形图，用编绘方法成图，表示内容的综合程度较高，详尽性及精确性较差，是研究广大区域地形状况的重要资料，为制定大区域发展战略的重要依据。一、地形图的分类中比例尺地形图1:100000、1:50000、1:25000、1:10000&绘方法成图，表示内容的详尽性及精确性高于小比例尺地形图。它能正确表示出各类地貌的基本形态特征及结构线，水系类型和形态特征；反映出植被种类和分布范围，还能正确表示居民地位置、主要行政界限、道路类型等以及与其他要素的关系。是大面积区域规划设计和各种资源调查的根据，也是编绘较小比例尺地形图的主要资料，特别符合林区开展森林资调查及规划设计的要求。一、地形图的分类大比例尺地形图1:5000、1:2000、1:1000、1:500地形图称为大比例尺地形图，是用实测方法成图，内容详尽、精确地反映了地面上的地理和社会经济要素，是城市规划、市政建设以及工程勘察设计的重要资料。主要用于规划设计和工程施工，其中1:5000比例尺地形图多用于初步设计和区域规划，1:2000~1:1000比例尺地形图多用于小面积规划，1:1000和1:500地形图多用于详细设计和施工放样。一、地形图的分类随着信息科学的发展，计算机技术在地形图绘制中的应用，地形图又可根据存储的介质不同，分为传统的纸质地形图、电子地形图和数字地形图。电子地形图和数字地形图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的地形信息，是信息时代的高科技产品。地形内容是通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析、修改和传输，信息量远远大于纸质地形图，随着科学技术的高速发展，社会信息化程度的不断提高，必将伴随地理信息系统在林业生产上应用的深入而发挥越来越大的作用。二、地形图图外标记1、图名和图号2、接图表3、图廓和坐标格网4、三北方向关系图5、测图比例尺6、坡度尺7、测图说明标记二、地形图图外标记图名和图号图名和图号一般位于地形图北图廓外面正中处。图名是以所在图幅内最著名的地名、最大的村庄或突出的地物、地貌名称来命名。如图5-11，图名为龙眼洞。图号是为了区别每幅地形图所在的位置关系，根据地形图分幅和编号方法编定的。二、地形图图外标记接图表说明本图幅与相邻图幅的关系，供索取相邻图幅时参考。通常是中间一格画有斜线的代表本图幅，四邻分别注明相应的图名（或图号），并绘注在图廓的左上方。二、地形图图外标记图廓和坐标格网图廓是地形图的边界。1:100000、1:50000、1:25000地形图图廓包括外图廓（粗黑线外框）、内图廓（细线内框）和中图廓（也称经纬廓）。外图廓仅为装饰美观；中图廓上绘有黑白相间（或短划线）并表示经、纬差分别为1分的分度带，使用它可内插求出图幅内任意点的地理坐标；内图廓为图幅的边线，四角标注经度和纬度，表示地形图的范围。二、地形图图外标记三北方向关系图

在中、小比例尺图的南图廓线的右下方，还绘有真子午线、磁子午线和坐标纵轴（中央子午线）方向三者之间的角度关系，称为三北方向图。图上标注子午线收敛角和磁偏角的角值。此外，在南、北内图廓线上，还绘有标志点P和P'，该两点的连线即为该图幅的磁子午线方向，有了它可利用罗盘将地形图进行实地定向。矩形分幅的地形图没有三北方向关系图。二、地形图图外标记测图比例尺绘制在南图廓外正中央是图示比例尺和数字比例尺。用图示比例尺可直接量得图上两点间的实地水平距离；用数字比例尺可计算图上两点间的实地水平距离。比例尺愈大精度愈高，图上表示的地物、地貌愈详细，因此，用图时要根据工作需要选择合适比例尺的地形图。二、地形图图外标记坡度尺在1:25000和1:50000地形图南图廓外左下方绘有坡度尺，以便量算地面坡度。矩形分幅的地形图一般不绘坡度尺。二、地形图图外标记测图说明标记平面坐标系：是独立（假定）坐标系还是1954年北京坐标系或1980年大地坐标系。测图说明注记一般有以下内容。高程系：是假定高程系还是"1956年黄海高程系"或"1985年国家高程基准"。高程系之后注明图幅内所采用的等高距。二、地形图图外标记测图说明标记测绘单位、测图方法和测图时间：不同的测绘单位，其用途目的不同，地形图表现的重点内容会有所不同；测图方法不同，测图的精度也不同；测图时间（或调绘日期）可以判断地形图使用价值，离现在愈远，现状与地形图不相符的情况愈多，地形图的使用价值愈低。图式和图例：注明图幅内采用的图式是什么年版的，便于用图者参阅。另外在东图廓线右侧，把一些不易识别的符号作为图例列出，便于用图者使用。森林调查技术·地形图分幅与编号一、地形图的分幅与编号地形图是实地地形的在图上缩影。一、地形图的分幅与编号

我国地域辽阔，受绘图比例尺的限制，不可能在一张有限的纸上将其全部描绘出来，因此为了便于管理和使用地形图，需按一定方式将大区域的地形图划分为尺寸适宜的若干单幅图，称为地形图分幅。为了便于贮存、检索和使用系列地形图，按一定的方式给予各分幅地形图唯一的代号，称为地形图编号。我国地形图的分幅与编号的方法分为两类：一类是国家基本比例尺地形图采用的梯形分幅与编号（又称为国际分幅与编号），另一类是大比例尺地形图采用的矩形分幅与编号。二、地形图的梯形分幅与编号梯形分幅，是以国际1:1000000地形图的分幅与编号为基础，因而也称国际分幅。它是以经线和纬线来划分的，一幅图的左、右以经线为界，上、下以纬线为界，图幅形状近似梯形，所以称为梯形分幅。现有两种：一种是以1993年以前地形图分幅和编号标准产生的，称为旧分幅与编号，另一种是按1992年国家标准局发布的《国家基本比例尺地形图分幅和编号》GB/T13989-92国家标准，对于1993年3月以后测绘和更新的地形图采用的分幅和编号，称为新分幅与编号。二、地形图的梯形分幅与编号梯形分幅关系示意图1:100万J-501:50万A,B,C,DJ-50-A1:20万[1],[2],┉,[36]J-50-[1]1:10万1,2,┉,144J-50-11:5万A,B,C,DJ-50-1-A1:1万(1),(2),┉,(64)J-50-1-(1)1:2.5万1,2,3,4J-50-1-A-11:5千a,b,c,dJ-50-1-(1)-a二、地形图的梯形分幅与编号旧分幅与编号方法1:1000000地形图的分幅采用国际分幅标准，按经差6°、纬差4°进行分幅，即由180经线起算，自西向东，每经差6°为一列，把地球分为60纵列，依次用阿拉伯数字1,2,…,60表示；由赤道分别向北、南，按纬差4°为一行，分别分为22横行（分到北纬和南纬88°)，依次用字母A,B,C,…,V表示，其中每一格（梯形）为一幅1:1000000地形图。每一幅图的编号由其所在的"横行一纵列"的代号组成。例如广州某地的经度为东经113°22'25"，纬度为23°11'00"，则所在地的1:1000000比例尺地形图的图号为F-49。1:1000000地形图的分幅是其他基本比例尺地形图分幅的基础。二、地形图的梯形分幅与编号新分幅与编号方法1:1000000地形图的仍采用国际分幅标准进行，其编号与旧编号方法基本相同，只是去掉字母和数字间的短线，行和列称呼相反，编号为"行号码列号码"，如广州所在地1:1000000地形图的编号为F49。其他比例尺地形图的分幅均在1:1000000地形图的基础上加密来进行。另外，由过去的纵行、横列改成了现在的横行、纵列。所有1:500000~1:5000地形图的图号均由5个元素10位代码组成，编码系列统一为一个根部，编码长度相同，便于计算机处理和识别。二、地形图的梯形分幅与编号图幅编号查算

1:1000000比例尺地形图编号的查算方法同旧编号相同。随着计算机使用的普及，基本比例尺地形图的图幅号都可通过编写相应的计算机程序，输入相应的经纬度很方便求得。三、地形图的矩形分幅与编号分幅标准矩形分幅适用于1:5000~1:500的大比例尺地形图，它是按直角坐标的纵、横坐标线划分图幅的。三、地形图的矩形分幅与编号编号方法按西南角坐标编号。西南角坐标编号是用该图幅西南角的x坐标和y坐标的公里数来编号，r坐标在前，y坐标在后，中间用短线连接。编号时，1:5000地形图，坐标取至1km;1:2000和1:1000地形图，坐标取至0.1km;1:500地形图，坐标取至0.01km。三、地形图的矩形分幅与编号编号方法以1:5000比例尺图为基础编号。如果整个测区测绘1:5000~1:500等比例尺的地形图，为了地形图的测绘管理、图形拼接、存档管理和方便应用，则应以1:5000地形图为基础进行其他比例尺地形图的分幅与编号。按数字顺序编号。小面积测区的图幅编号，可采用数字顺序或工程代号等方法进行编号。按行列编号。按行列编号一般以行代号（如A,B,C…）和列代号（如1,2,3…）组成，中间用短线连接。森林调查技术·35地形图地物与地貌符号一、地物符号地物是地面上天然或人工形成的物体、如湖泊、河流、房屋、道路等。在地形图中，地面上的地物和地貌都是用国家测绘总局颁布的《地形图图式》中规定的符号表示的，图式中的符号可分为地物符号、地貌符号和注记符号三种。表5-5是在国家测绘局统一制定和颁发的"1:500、1:1000、1:2000地形图图式"中摘录的一部分地物符号。图式是测绘、使用和阅读地形图的重要依据，因此，在识别地形图之前，应首先了解地物符号的分类方法。一、地物符号按地物性质分类按地物性质的不同，地物符号可分为以下几种：1、测量控制点符号，如三角点、水准点、图根点等；2、居民地符号，如房屋、窑洞、蒙古包等；3、独立地物符号，如纪念碑、水塔、烟囱等；4、管线及垣栅符号，如电力线、通信线、管线、篱笆、铁丝网等；一、地物符号按地物性质分类5、境界线符号，如国界、省界、县界、乡界等；6、水系符号，如河流、湖泊、水库、沟渠等；7、道路符号，如铁路、公路、小路、阶梯路等；8、土质符号，如石块地、砂地、盐碱地等；9、植被符号，如森林、耕地、草地、菜地等。国家测绘总局编印的各种比例尺地形图图式就是按地物性质分类的。一、地物符号按符号与地物的比例关系分类1、比例符号有些地物轮廓较大，如房屋、运动场、湖泊、林分等，可将其形状和大小按测图比例尺直接缩绘在图纸上的符号称为比例符号。2、非比例符号有些地物很小，如导线点、井泉、独立树、纪念碑等，无法依比例缩绘到图纸上，只能用规定的符号表示其中心位置，这种符号称为非比例符号。一、地物符号按符号与地物的比例关系分类3、半比例符号4、注记符号对于成带状的狭长地物，如道路、电线、沟渠等，其长度可依比例尺缩绘而宽度无法依比例尺缩绘的符号，称为半比例符号。在地物符号中用以补充地物信息而加注的文字、数字或符号称为注记符号，如地名、高程、楼房结构、层数、植被种类符号、水流方向等。二、地貌符号

地貌是指地表面的高低起伏形态，包括山地、丘陵和平原等，在图上表示地貌的方法很多，地形图中通常用等高线表示。等高线不仅能表示地面的起伏形态，并且还能表示出地面的坡度和地面点的高程。二、地貌符号等高线的概念等高线是地面上高程相同的点所连接而成的连续闭合曲线。将各水平面上的等高线沿铅重方向投影到一个水平面M上，并按规定的比例尺缩绘到图纸上，就得到用等高线表示该山头地貌的等高线图。等高线的形状是由地貌表面形状来决定的。二、地貌符号等高距和等高线平距相邻等高线之间的高差称为等高距，常以五表示。在同幅地形图上，等高距是相同的。相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，常以d表示。因为同一张地形图内等高距是相同的，所以等高线平距d的大小直接与地面坡度有关。二、地貌符号等高距和等高线平距等高线平距越小，地面坡度就越大；平距越大，则坡度越小；坡度相同，平距相等。因此，可以根据地形图上等高线的疏、密来判定地面坡度的缓、陡。同时还可以得知等高距越小，显示地貌就越详细；等高距越大，显示地貌就越简略。但是，当等高距过小时，图上的等高线过于密集，将会影响图面的清晰醒目。因此，在测绘地形图时，应根据测区坡度大小、测图比例尺和用图目的等因素综合选用等高距的大小。二、地貌符号典型地貌的等高线地貌的形态虽错综复杂，变化万千，但不外乎由山头和洼地、山脊和山谷、筱部、绝壁、悬崖和梯田等基本形态组合而成，了解和熟悉典型地貌的等高线特征，有助于识读、应用和测绘地形图。二、地貌符号等高线的分类

为了便于查看，地形图上的等高线常用不同的种类表现，其中最常见、地形图上都有的等高线是首曲线和计曲线，有些地形图在局部地形有时还用间曲线和助曲线表示。二、地貌符号等高线特性等高性闭合性非交性正交性密陡稀缓性三、地物、地貌的判读等高线特性1、地形图上的地物主要用地物符号和注记符号来表示，因此判读地物，首先要熟悉国家测绘总局颁布的相应比例尺《地形图图式》中一些常用符号，这是识读地物的基本工具；2、区分比例符号、半比例符号和非比例符号的不同，要搞清各种地物符号在图上的真实位置。如表示一些独立物的非比例符号、路堤和路堑符号等，在图上量测距离和面积时要特别注意；三、地物、地貌的判读等高线特性3、要懂得注记的含义，如表示林种、苗圃的注记，仅仅表明是哪类植物，而并非表示树木（或苗木）的位置、数量或大小等；4、应注意有些地物在不同比例尺图上所用符号可能不同（如道路、水流等），不要判读错了。三、地物、地貌的判读另外，就是符号主次让位问题。例如铁路与公路并行，按比例绘制在图上有时会出现重叠，按规定以铁路为主，公路为次。所以，图上以铁路中心位置绘制铁路符号，使公路符号让位。三、地物、地貌的判读地貌判读地形图上主要用等高线表示地貌：1、要熟悉等高线的特点，如等高线形状与实地地面形状的关系，地性线与等高线的关系，等高线平距与实地地面坡度的关系等；2、要熟悉典型地貌的等高线表示方法，如山丘与凹地、山脊与山谷、鞍部的等高线表示方法；3、要熟悉雨裂、冲沟、悬崖、绝壁、梯田等特殊地貌的表示方法。三、地物、地貌的判读在此基础上，判读地貌应还应从客观存在的实际出发，分清等高线所表达的地貌要素及地性线，找出地貌变化的规律。由山脊线即可看出山脉连绵；由山谷线便可看出水系的分布；由山峰、鞍部、洼地和特殊地貌，则可看出地貌的局部变化。分辨出地性线（分水线和集水线）就可以把个别的地貌要素有机地联系起来，对整个地貌有个比较完整的概念。三、地物、地貌的判读三、地物、地貌的判读要想了解某一地区的地貌，先要看一下总的地势。例如，哪里是山地，哪里是丘陵、平地；主要山脉和水系的位置与走向，以及道路网的布设情况等。由大到小、由整体到局部地进行判读，就可掌握整体地貌的情况。若是国家基本图，还可根据其颜色作大概的了解。蓝色用于溪、河、湖、海等水系，绿色用于森林、草地、果园等植被套色，棕色用于地貌、土质符号及公路套色，黑色用于其他要素和注记。森林调查技术·36森林抽样调查概述一、森林抽样调查的概念森林调查是林业生产的基本工作，其目的是查清、查准森林质量和数量的特点及变化规律，以便合理地组织林业生产，实行全面规划。它是实现管好林业、发展林业的重要工作。森林抽样调查是森林调查的一种方法。它是以数理统计为理论基础，在调查对象（总体）中，按照要求的调查精度，从总体中抽取一定数量的单元（样地）组成样本，通过对样本的量测和调查推算调查对象（总体）的方法。一、森林抽样调查的概念

森林抽样调查工作分外业与内业两大部分。将图上抽取的样本单元（样点）落实到地面上进行定位、测树、调查等一系列工作为森林抽样调查的外业工作。用外业调查的资料进行分析、推算全体，求出估计的误差等工作为森林抽样调查的内业。森林抽样调查由踏勘、预备调查、设计相应的抽样方案、外业测定、内业分析等几个环节构成。二、应用抽样调查方法的原因在森林调查中，广泛应用抽样调查方法的原因是：1、由林业的特点决定的。森林面积辽阔，地形复杂，研究对象数量多，变化大且具有再生性，不可能也没有必要进行全面调查，只能采用抽样方法来解决。二、应用抽样调查方法的原因2、森林大都属于自然变异，是数理统计合适的抽样对象。森林调查中的许多调查因子均属于数量标志，各单元在同一标志上并不完全相同。例如，林木由于自然条件的变异和内部因素的不同，导致胸径、树高、材积等连续型变量和其他离散型变量的分布特点不同，可以根据抽样理论分别用平均数估计或成数估计方法。3、根据抽样理论，可以用最少的工作量达到预期的精度要求，同时可以指出用样本估计总体可能产生的最大误差及可靠性，达到成本低、效率高、精度符合预期要求的目的。二、应用抽样调查方法的原因由于有着上述若干特点，抽样调查有很大的实用价值。因此，抽样技术非常适用于森林资源调查。这也是近30年来各种抽样技术在森林资源调查中得以广泛应用和发展的主要原因。由于森林调查的目的、要求和任务不同以及森林组成、林龄、郁闭度等存在着差别，因此，森林抽样调查的具体方法很多。但是，无论采用哪种抽样方法，都包括抽样和估计这两个重要环节。样本抽取的方法不同，估计总体的方法也有差别。三、设计森林抽样调查最优方案的原则为了做好抽样和估计这两个环节，必须在森林调查之前，设计森林抽样调查最优方案，在制定抽样调查方案时应充分考虑的几个问题是：1、明确林业生产和林业规划的要求，根据要求确定森林抽样调查必须取得哪些调查成果，需要掌握哪些数据以及这些数据要求达到的精度。2、根据森林经营的要求，准确地划分调查对象的总体和单元。3、掌握和充分利用以往的调查材料，根据生产的要求和调查地区的林况、地况等因子，选取适合的调查方法，确定合理的样本单元数，正确组织样本，设计抽样方案。四、森林抽样调查设计方案的主要指标方案一经确定就要对其进行评定。评定森林抽样调查设计方案好坏的主要指标有：1、可靠性。调查结果应有精度指标。抽样调查不仅能客观地估计误差，并有概率保证。但是，在任何情况下，用100％的概率来表达抽样估计精度是毫无意义的，一般用95%的概率保证即可。2、有效性。误差小，效率高，成本低。3、连续性。适宜建立森林资源连续清查体系，通过定期复查，能够及时地分析森林资源的消长变化。4、灵活性。调查方法可塑性大，能迅速适应不断发展变化的林业科学技术的要求。在林区进行综合性调查时，要尽量注意使估计参数不同的抽样方案相互嵌套，以利提高工效，降低成本。五、随机数表随机数表是抽签方法抽取大量数字制成的表。用随机数表抽取样本，不论抽出哪个数字或哪段数字确定的样本都是随机的。可参考中国科学院数学研究所概率统计室编印的"常用数理统计表"中的随机数表。五、随机数表应用随机数法组织样本，做法如下：第一步：按顺序给总体各单元编号，号码的顺序一般从左到右，从上到下排列。第二步：在随机数表上确定随机起点，就是按照随机的原则指定起点的页数、行数和列数。第三步：确定抽中单元的号码。在随机数表上从起点开始向左或向下取足n个号码。第四步：样本调查收集数据，通常要到实地量测。森林调查技术·37简单随机抽样一、简单随机抽样的概念简单随机抽样和系统抽样是其他抽样方法的基础。从含有N个单元的有限总体中，随机地等概地抽取n个单元组成样本，用以估计总体的方法叫简单随机抽样，亦叫纯随机抽样。在所抽取的各套样本中，只要组成样本单元的号码相同，不论其排列顺序如何，均属一套样本。二、简单随机抽样的工作步骤

在调查前应收集调查地区的图面材料（包括地形图）、航空相片和以往的调查材料等。二、简单随机抽样的工作步骤确定调查总体的境界，求算总体面积根据收集到的图面材料（地形图或林相图），把调查总体的境界线准确地勾绘出来作为调查用图。总体面积，对于完整图幅可从高斯﹣克吕格坐标表查取理论面积或用求积仪测算面积。对于跨越总体界线不完整的图幅可用求积仪或透明方格纸按图幅的理论面积控制平差求算。总体可以是总面积，也可以是林业用地面积，但后者比前者工效高。由于抽样调查的目的不同，总体大小也不一样。总体越大，效率越高。二、简单随机抽样的工作步骤确定样地形状和大小理论上凡是按照随机、等概的原则去抽取样本，不论样地的形状和大小，都可以获得总体的无偏估计值。在既定精度条件下，形状及面积大小不同的样地，其效率是不同的。二、简单随机抽样的工作步骤确定样地形状和大小1、样地的形状样地的形状实质上是划分总体单元的形状。一般有方形、圆形和矩形，也有用控制检尺的角规样地，将角规样地用于抽样调查的方法叫点抽样。方形样地边界木少，灵活性大，边界测量容易，可用闭合导线法设置。圆形样地也称样圆，设置方法简单。当面积相同时，以样圆的周界最短，但需实测八个以上方向的半径确定样圆周界。二、简单随机抽样的工作步骤确定样地形状和大小2、样地的大小样地的大小实质是划分总体单元的大小，总体面积相同，样地面积越大，总体单元数越少。变动系数随样地面积增大而减小，当增加到一定程度时变动系数趋于稳定，当样地数相同时，面积大的样地估计精度高，但是面积大的样地增加了人力和成本的消耗。因此，样地最优面积应以变动系统开始趋于稳定的最小面积为宜，即0.06hm2。为了统计和计算方便，将样地面积确定为1亩。二、简单随机抽样的工作步骤确定样地数量样地数量的确定既要满足精度要求，又要使工作量最小。在森林调查中，由于总体面积一般较大，抽样比一般小于5%，通常采用重复抽样公式计算样地数量。二、简单随机抽样的工作步骤布点把确定的样本单元数按照随机的原则布设在总体范围内。通常用预先制好的网点板或透明方格纸，使每个网眼或交叉点所代表的面积等于样地面积，将网眼顺序编号，覆盖在图上用随机数字表从中抽取n个单元，并将抽中的单元刺于布点图上，有航空相片时，转绘到相片上。二、简单随机抽样的工作步骤样地定位将图面上的样点位置落实到地面上的工作叫样地定位。样地定位以引点法为主。首先从图上样点附近找出一明显地物标，由图上量出此明显地物标至样点的水平距离和磁方位角。再将罗盘仪置于现地同名明显地物标上，按图上的水平距离换算成地面的实际距离和磁方位角引点定位，此点即为样点。样地定位误差应小于图面相应距离士1mm，方位角士1°。二、简单随机抽样的工作步骤样地设置和调查

样点定位后，在样点上按统一规定的方向设置样地。如果样点在总体边缘，样地面积已跨入相邻总体，应按统一规定将样地设置在该总体以内。由于抽样调查以样地为基础推算总体，因此样地面积测量要准确。用闭合导线法设置样地，闭合差要小于1/200，角度误差小于1°。二、简单随机抽样的工作步骤样地设置和调查

样地调查内容依调查目的、任务而定。每木检尺时，边界木可采用取两边舍两边或隔一株取一株的方法决定。一般资源调查要调查的项目有每木检尺，测定树高、林龄、生长量及立地条件调查等。二、简单随机抽样的工作步骤外业工作的检查按预先规定的要求，对外业调查材料进行检查验收，凡不符合要求者，必须重新调查。若所检查的样地材料不合格的超过了允许范围，则外业调查材料必须全部返工，直至符合要求为止。二、简单随机抽样的工作步骤内业计算在对外业调查材料进行检查和整理的基础上，通过计算样本特征数，以一定的可靠性对总体作出估计。森林调查技术·38森林分层抽样一、森林分层抽样调查的概念从简单随机抽样的报误差可以看出，要提高估计精度，减少抽样误差，有两个途径，一是增加样本单元数n，二是设法缩小总体变动系数。林分的蓄积随着树种、年龄、树高、密度、立地条件等项因子的不同而变化，若按照这些因子把林地分类而每个类型作为一个副总体，由于各类型内的变动减小。因此，在不增加样本单元数的条件下，亦可提高估计精度。再根据各类型所占的面积权重，对总体做出估计。一、森林分层抽样调查的概念

按照森林各部分的不同特征，把总体划分成若干个层（类型），然后在各层中进行随机抽样，借以对总体进行估计的方法叫作森林分层随机抽样，简称森林分层抽样。划分层所依据的因子叫分层因子，总体分层后，每一个层成为一个独立的抽样总体，所以层又叫副总体。一、森林分层抽样调查的概念分层抽样应满足以下三个条件1、各层的总体单元数N是确知的，或者各层的权重（Wh）是确知的。2、总体分层后，各层间任何单元都没有重叠或遗漏。3、在各层中进行的抽样是独立的。可以看出，进行森林分层抽样调查时，不仅要确知总体面积，而且还必须知道各层的面积。不具备适宜的地形图、平面图、航空相片的林区，采用分层抽样调查困难很多。二、森林分层抽样的工作步骤分层抽样的工作步骤与系统抽样大体相同，其主要步骤如下