鄧玉明， 朱連華

(1.汝城縣益將國有林場， 湖南 汝城 424116； 2.汝城縣林業(yè)局， 湖南 汝城 424100)

Excel軟件在林木采伐作業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)地中的應(yīng)用

鄧玉明1， 朱連華2

(1.汝城縣益將國有林場， 湖南 汝城 424116； 2.汝城縣林業(yè)局， 湖南 汝城 424100)

利用Excel軟件的函數(shù)功能，建立林木采伐作業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)地表，操作規(guī)程為： ①填寫樹種名和材積、出材率代碼； ②填寫標(biāo)準(zhǔn)地面積和錄入樹種、徑階、檢尺類型、株數(shù)、樹高等調(diào)查數(shù)據(jù)； ③填寫采伐小班面積，其它數(shù)據(jù)可自動生成并進行匯總計算。通過Excel軟件解決了標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查內(nèi)業(yè)查表、計算繁瑣等容易出錯的問題。

Excel軟件； 函數(shù)公式； 標(biāo)準(zhǔn)地； 內(nèi)業(yè)計算

林木采伐作業(yè)設(shè)計是林木采伐必須的、重要的基礎(chǔ)性工作，是森林限額采伐管理、控制資源消耗的重要手段。標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法用于林木皆伐、擇伐、漸伐、撫育間伐等作業(yè)設(shè)計調(diào)查。內(nèi)業(yè)計算涉及單株蓄積和出材率查表，徑階蓄積、出材、每公頃蓄積、每公頃株數(shù)、平均胸徑、樹高、采伐蓄積、出材率、出材量、采伐強度等多個計算環(huán)節(jié)，工作繁瑣、容易出錯。通過Excel 2007函數(shù)功能，建立“林木采伐作業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)地表”(以下簡稱“設(shè)計表”)，只需填寫樹種名、材積代碼、出材率代碼和標(biāo)準(zhǔn)地面積、采伐小班面積，錄入樹種、徑階、檢尺類型、株數(shù)、樹高欄等調(diào)查數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)可自動生成并進行匯總計算。

1 設(shè)計方法與理念

林業(yè)主管部門制定了嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)程[1-5]，以保證采伐作業(yè)設(shè)計質(zhì)量。按照湖南省林業(yè)廳《湖南省林木采伐伐區(qū)調(diào)查設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(2011-05，以下簡稱《技術(shù)規(guī)定》)，林木采伐作業(yè)設(shè)計調(diào)查方法分為角規(guī)樣地調(diào)查法和標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法。標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法可用于林木皆伐、擇伐、漸伐、撫育間伐等作業(yè)設(shè)計調(diào)查，內(nèi)業(yè)計算通過查《湖南省森林資源調(diào)查常用數(shù)據(jù)表》[6](1999-06，以下簡稱《常用數(shù)據(jù)表》)對應(yīng)樹種的“二元立木材積表”(以下簡稱“材積表”)和“單木二元經(jīng)濟材材種出材率表”(以下簡稱“出材率表”)，計算標(biāo)準(zhǔn)地的總蓄積量、采伐蓄積和出材量，推算采伐小班的總蓄積量、采伐蓄積和出材量[7]。

傳統(tǒng)借助計算器手工計算和查表存在兩個問題：一是工作量非常大且繁瑣，工作效率低；二是容易出現(xiàn)人為錯誤。很多采伐作業(yè)設(shè)計軟件常采用Visual Fox、Pro For Windows和Visual ++6.0等數(shù)據(jù)庫管理語言設(shè)計[8-10]，這些都是專業(yè)程序員進行的軟件開發(fā)。雖然解決了部分林木采伐作業(yè)設(shè)計的內(nèi)業(yè)計算問題，但存在兩個問題：一是需要安裝軟件，不方便使用；二是對于非計算機編程林業(yè)工作者來說無法借鑒利用。部分利用Excel軟件設(shè)計的程序或其它方法計算采伐蓄積[11-14]，均對樹種、出材率等進行了限定，不具備選擇靈活性。

本文利用Excel 2007函數(shù)功能，建立標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)計表。標(biāo)準(zhǔn)地允許有1～3任意樹種，各樹種可選擇《常用數(shù)據(jù)表》的任一材積、出材率，或自定義出材率。電腦中安裝了Microsoft Excel 2007或WPS office 2010及以上辦公軟件都可使用，手機和平板電腦中安裝有WPS office等辦公軟件也可使用。這樣既具有樹種、材積表、出材率選擇的靈活性，又方便數(shù)據(jù)使用，其它地區(qū)的林業(yè)工作者還可根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H需要借鑒采用。

2 設(shè)計表的建立

根據(jù)《技術(shù)規(guī)定》和多年從事采伐作業(yè)設(shè)計調(diào)查的經(jīng)驗，應(yīng)用Excel 2007軟件建立了此設(shè)計表。共分四個部分：第一部分為小班樹種、材積、出材率確定表；第二部分為出材率表；第三部分為包括12個標(biāo)準(zhǔn)地的伐區(qū)林木調(diào)查檢尺登記表；第四部分為標(biāo)準(zhǔn)地綜合計算表。

2.1 小班樹種、材積、出材率確定表

2.1.1 小班樹種、材積、出材率確定表的建立 設(shè)計表適用于多樹種、多材積、多出材率使用。為便于計算，在S8∶T15單元格建立“材積代碼表”，規(guī)定《常用數(shù)據(jù)表》中湖南省杉木、“三杉”、馬尾松、國外松、楊樹、闊葉樹材積表的材積代碼分別為1～6，如圖1。在S17∶T26單元格建立出材率代碼表，規(guī)定湖南省山區(qū)杉木、丘陵區(qū)杉木、山區(qū)馬尾松、丘陵區(qū)馬尾松、洞庭湖區(qū)楊樹出材率表、樹種1、樹種2、樹種3自定義出材率的出材率代碼分別為1～8，如圖2。

圖1 材積代碼表Fig.1 Volume of code

圖2 出材率代碼表Fig.2 Code of outturn percentage

在設(shè)計表Q2∶W6單元格建立小班樹種、材積、出材率確定表，如圖3。

圖3 小班樹種、材積、出材率確定表Fig.3 Determination table of tree species,volume and output

2.1.2 小班樹種、材積、出材率確定表的函數(shù)公式設(shè)置 小班樹種、材積、出材率確定表R4∶S6、U4∶U6、W4∶W6單元格是手動輸入?yún)^(qū)。R4∶R6單元格(樹種名)可填寫任意樹種名(“伐區(qū)林木調(diào)查檢尺登記表”中樹種欄填寫必須與此一致)，S4∶S6、U4∶U6單元格(材積代碼、出材率代碼)根據(jù)材積代碼表和出材率代碼表填寫相應(yīng)代碼。如果U4∶U6填寫6、7、8(自定義出材率)，需要在W4∶W6單元格填寫相應(yīng)樹種的自定義出材率，數(shù)據(jù)范圍為0～100%。

T4∶T6、V4∶V6單元格是自動生成區(qū)[15-17]。利用IF、INDEX[18-19]的組合函數(shù)，引用材積代碼表、出材率代碼表的數(shù)據(jù)。以樹種1為例，設(shè)置函數(shù)公式如下：

(2) 在V4單元格(出材率表)內(nèi)輸入函數(shù)公式：

樹種2、3只要復(fù)制樹種1公式即可，即將T4、V4單元格函數(shù)公式復(fù)制到T5∶T6、V5∶V6單元格即完成樹種2、3的函數(shù)公式設(shè)置。

2.2 出材率表

因《常用數(shù)據(jù)表》中全樹干材積方程“寫不出顯式，區(qū)分求積”，伐區(qū)林木調(diào)查檢尺登記表中利用INDEX函數(shù)來引用出材率表數(shù)據(jù)，因此在設(shè)計表AJ到CA列建立各樹種出材率表，并根據(jù)《常用數(shù)據(jù)表》輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。其中：AJ3∶BY37是湖南省山區(qū)杉木出材率表；AJ41∶BH60是湖南省丘陵區(qū)杉木出材率表；AJ64∶CA98是湖南省山區(qū)馬尾松出材率表；AJ102∶BH121是湖南省丘陵區(qū)馬尾松出材率表；AJ125∶BM154是湖南省洞庭湖區(qū)楊樹出材率表。

如圖4是湖南省山區(qū)杉木出材率表，其中列是樹高(AJ列是樹高1 m，AK列是樹高2 m，如此類推BY列是樹高42 m)，行是徑階(按2 cm進階，3行是徑階2 cm，4行是徑階4 cm，以此類推，37行是徑階70 cm)。其它樹種出材率表與此類似。

圖4 湖南省山區(qū)杉木出材率表Fig.4 Octturn percentage of China fir in Hunan mountain

2.3 伐區(qū)林木調(diào)查檢尺登記表

如圖5，1號標(biāo)準(zhǔn)地在A1∶J35單元格、2號標(biāo)準(zhǔn)地在A36∶J70單元格，以此類推12號標(biāo)準(zhǔn)地在A386∶J420單元格。

2.3.2 伐區(qū)林木調(diào)查檢尺登記表的函數(shù)公式設(shè)置 伐區(qū)林木調(diào)查檢尺登記表的函數(shù)公式設(shè)置以1號標(biāo)準(zhǔn)地為例，A4∶C28、E4∶F28和I2單元格(樹種、徑階、檢尺類型、株數(shù)、樹高欄和標(biāo)準(zhǔn)地面積)為數(shù)據(jù)錄入?yún)^(qū)，D4∶D28、G4∶J28、L4∶O28、D31∶D32、G30∶H32、I31、J31∶J32單元格(記號、單株蓄積、徑階蓄積、出材率、出材量欄、過渡數(shù)據(jù)欄、標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)匯總)是自動生成區(qū)。2～12號標(biāo)準(zhǔn)地只需復(fù)制1號標(biāo)準(zhǔn)地公式即可，函數(shù)公式設(shè)置如下：

圖5 伐區(qū)林木調(diào)查檢尺登記表(隱藏6-27行)Fig.5 Scale measure register of forest survey in cutting area

(1) 記號欄，用“一”、“丄”、“上”、“止”、“正”分別表示記號的1、2、3、4、5劃，采用REPT、QUOTIENT、CHOOSE、MOD[20-21]的組合函數(shù)和連接運算符“&”，在D4單元格內(nèi)輸入函數(shù)公式：

(3) 徑階蓄積欄，在H4單元格內(nèi)輸入公式：

(4) 出材率欄，利用INDEX函數(shù)、出材率代碼索引各樹種出材率表，采用IF、AND、INDEX的組合函數(shù)，在I4單元格內(nèi)輸入函數(shù)公式：

(5) 出材量欄，利用IF、ROUND的組合函數(shù)，在J4單元格內(nèi)輸入公式：

過渡數(shù)據(jù)欄：

(6) 材積代碼欄，利用SUMPRODUCT[23]函數(shù)，在L4單元格內(nèi)輸入公式：

(7) 出材率代碼欄，利用SUMPRODUCT函數(shù)，在M4單元格內(nèi)輸入公式：

將D4、G4∶J4、L4∶O4的函數(shù)公式復(fù)制到1號標(biāo)準(zhǔn)地的D5∶D28、G5∶J28、L5∶O28單元格即可。

標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)匯總計算函數(shù)公式設(shè)置如下：

(10) 株數(shù)匯總，利用SUMIF、SUM[24]函數(shù)：

在G30單元格(保留木株數(shù))內(nèi)輸入公式：

在G31單元格(采伐木株數(shù))內(nèi)輸入公式：

在G32單元格(株數(shù)合計)內(nèi)輸入公式：

(11) 蓄積量匯總，利用SUMIF、SUM函數(shù)：

在H30單元格(保留木蓄積量)內(nèi)輸入公式：

在H31單元格(采伐木蓄積量)內(nèi)輸入公式：

在H32單元格(合計蓄積量)內(nèi)輸入公式：

(12) 采伐木出材率計算(需要將單元格數(shù)字格式設(shè)置為百分比并保留兩位小數(shù)，采伐強度亦同樣設(shè)置，下同)(單元格內(nèi)點右鍵/單擊“設(shè)置單元格格式”/點“數(shù)字”選項卡/點“百分比”/確定)，利用IF、ROUND的組合函數(shù)：

在I31單元格內(nèi)輸入公式：

(13) 出材量匯總，利用SUMIF、SUM函數(shù)：

在J31單元格(采伐木出材量)內(nèi)輸入公式：

在J32單元格(合計出材量)內(nèi)輸入公式：

(14) 采伐強度計算，利用IF、ROUND的組合函數(shù)：

在D31單元格(蓄積)內(nèi)輸入公式：

在D32單元格(株數(shù))內(nèi)輸入公式：

2.4 標(biāo)準(zhǔn)地綜合計算表

2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)地綜合計算表的建立 一個采伐小班往往要調(diào)查多個標(biāo)準(zhǔn)地，此設(shè)計表共包括12個標(biāo)準(zhǔn)地，因此在Y1∶AE26建立標(biāo)準(zhǔn)地綜合計算表。因撫育間伐數(shù)據(jù)需要，此表中采伐蓄積和出材量按胸徑分>10cm和≤10cm計算，如圖6。

圖6 標(biāo)準(zhǔn)地綜合計算表Fig.6 Integrated computation table of sample plot

2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)地綜合計算表的函數(shù)公式設(shè)置 AE2單元格(小班面積)需要手動填寫，AB2、AC4∶AE4、AB5∶AE26單元格(標(biāo)準(zhǔn)地總面積、樹種名填寫、綜合因子及各樹種計算)是自動生成區(qū)。函數(shù)公式設(shè)置如下：

(1) AB2單元格(標(biāo)準(zhǔn)地總面積)輸入公式：

(2) 樹種名填寫，引用小班樹種、材積、出材率確定表中的樹種名：

綜合因子計算，利用IF、ROUND、SUMIFS[25]、SQRT、MAX等組合函數(shù)：

(3) AB5單元格(伐前每公頃蓄積)輸入公式：

(4) AB6單元格(伐前每公頃株數(shù))輸入公式：

(7) AB9單元格(伐前優(yōu)勢樹種)輸入公式：

(8)AB10單元格(伐后每公頃蓄積)輸入公式：

(9) AB11單元格(伐后每公頃株數(shù))輸入公式：

(10)AB12單元格(伐后平均胸徑)輸入公式：

(11) AB13單元格(伐后平均高)輸入公式：

(12)AB14單元格(伐后優(yōu)勢樹種)輸入公式：

(13) AB15單元格(采伐木平均胸徑)輸入公式：

(14)AB16單元格(采伐木平均高)輸入公式：

(15) AB17單元格(伐區(qū)蓄積)輸入公式：

(16) 采伐蓄積計算：

在AB18單元格(合計采伐蓄積)內(nèi)輸入公式：

在AB19單元格(>10 cm采伐蓄積)內(nèi)輸入公式：

在AB20單元格(≤10cm采伐蓄積)內(nèi)輸入公式：

(17) AB21單元格(出材率)輸入公式：

(18) 出材量計算：

在AB22單元格(合計出材量)內(nèi)輸入公式：

在AB23單元格(>10 cm出材量)內(nèi)輸入公式：

在AB24單元格(≤10 cm出材量)內(nèi)輸入公式：

(19) 采伐強度計算：

在AB25單元格(蓄積采伐強度)內(nèi)輸入公式：

在AB26單元格(株數(shù)采伐強度)內(nèi)輸入公式：

各樹種因子計算，利用IF、ROUND、SUMIFS、OR、SQRT等組合函數(shù)，以樹種1為例設(shè)置函數(shù)公式：

(20) AC5單元格(樹種1伐前每公頃蓄積)輸入公式：

(21) AC6單元格(樹種1伐前每公頃株數(shù))輸入公式：

(22) AC7單元格(樹種1伐前平均胸徑)輸入公式：

(23) AC8單元格(樹種1伐前平均高)輸入公式：

(24) AC10單元格(樹種1伐后每公頃蓄積)輸入公式：

(25) AC11單元格(樹種1伐后每公頃株數(shù))輸入公式：

(26) AC12單元格(樹種1伐后平均胸徑)輸入公式：

(27) AC13單元格(樹種1伐后平均高)輸入公式：

(28) AC15單元格(樹種1采伐木平均胸徑)輸入公式：

(29) AC16單元格(樹種1采伐木平均高)輸入公式：

(30) AC17單元格(樹種1伐區(qū)蓄積)輸入公式：

(31) 樹種1采伐蓄積計算：

在AC18單元格(樹種1合計采伐蓄積)內(nèi)輸入公式：

在AC19單元格(>10 cm樹種1采伐蓄積)內(nèi)輸入公式：

在AC20單元格(≤10 cm樹種1采伐蓄積)內(nèi)輸入公式：

(32)AC21單元格(樹種1出材率)輸入公式：

(33) 樹種1出材量計算：

在AC22單元格(樹種1合計出材量)內(nèi)輸入公式：

在AC23單元格(>10 cm樹種1出材量)內(nèi)輸入公式：

在AC24單元格(≤10 cm樹種1出材量)內(nèi)輸入公式：

樹種2、3只需復(fù)制樹種1的公式即可，即將AC5∶AC8、AC10∶AC13、AC15∶AC24單元格的函數(shù)公式復(fù)制到AD5∶AE8、AD10∶AE13 、AD15∶AE24單元格即可。

3 設(shè)計表的應(yīng)用與驗證

首先，填寫小班樹種、材積、出材率確定表。在樹種名欄分別填寫杉木、馬尾松、闊葉樹，在材積代碼欄相應(yīng)填寫1、3、6，在出材率代碼欄相應(yīng)填寫6、7、8，在自定義出材率欄填寫“50%”(撫育間伐出材率規(guī)定50%)，如圖7。

圖7 小班樹種、材積、出材率確定表Fig.7 Deterination table of tree species, volume and output

圖8 伐區(qū)林木調(diào)查檢尺登記表Fig.8 Scale measure register of forest survey in cutting area

最后，在標(biāo)準(zhǔn)地綜合計算表AE2單元格填寫小班面積，數(shù)據(jù)匯總?cè)靠勺詣由桑鐖D9。

圖9 標(biāo)準(zhǔn)地綜合計算表Fig.9 Integrated computation table of sample plot

4 結(jié)論與討論

設(shè)計表允許樣地有1～3任意樹種，各樹種可選擇《常用數(shù)據(jù)表》的任一材積、出材率，或自定義出材率。例如益將林場曾采伐一處杉木人工林，林內(nèi)間種有酸棗樹。這樣，酸棗樹的樹種名填寫“酸棗”，材積代碼填寫6(湖南省闊葉樹材積表)，出材率代碼填寫7(樹種2自定義出材率)，并填寫自定義出材率“50%”。電腦中安裝了Microsoft office 2007或WPS office 2010及以上辦公軟件都可使用(Microsoft office或WPS office軟件幾乎是電腦必裝軟件，WPS office軟件可隨時免費下載使用)，手機和平板電腦中安裝有WPS office等辦公軟件也可使用。這樣既具有樹種、材積、出材率選擇的靈活性，又方便數(shù)據(jù)隨時隨地使用。其它地區(qū)的林業(yè)工作者只需更改立木材積公式和出材率表，即可借鑒采用[26]。

采用益將林場的林木采伐作業(yè)設(shè)計數(shù)據(jù)，利用此設(shè)計表進行計算。結(jié)果表明，利用Excel軟件的函數(shù)功能，建立林木采伐作業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)地表，只需： ①填寫樹種名和選擇材積、出材率代碼；②錄入樹種、徑階、斷面積、平均高等調(diào)查數(shù)據(jù)和填寫標(biāo)準(zhǔn)地面積；③填寫采伐小班面積，其它數(shù)據(jù)可自動生成并進行匯總計算。解決了標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查內(nèi)業(yè)查表、計算等工作繁瑣、容易出錯等問題。

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ApplicationofExcelsoftwareinthesample-plotdesignofforestlogging

DENG Yuming1, ZHU Lianhua2

(1.Yijiang State-owned Forest Farm of Rucheng County, Rucheng 424116, China;2.Forestry Bureau of Rucheng County, Rucheng 424100,China)

The Excel functions make it possible to establish a sample-plot table of forest logging in the following procedures. First, fill in tree species, timber volume and outturn percentage code. Then, fill in the survey data of sample-plot area, tree species, diameter grade, scale type, plant number and tree height. Thirdly, fill in compartment area. Thus, other data will be generated automatically and summary calculation can be made. The software of Excel helps to solve such problems as internal look-up of sample-plot table, tedious calculation and error-prone.

Excel; formula; sample plot; internal work’s calculation

2015-06-02

鄧玉明(1975-)，男，湖南省汝城縣人，林業(yè)工程師，主要從事森林培育、林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計。

S 782；TP 391.13

A

1003 — 5710(2015)05 — 0110 — 12

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2015. 05. 024

(文字編校：龔玉子)