ArcGIS技术在落桦混交林抚育调整中的应用

2018-04-25郭宾良

山东林业科技 2018年1期

郭宾良

（保定市林木种苗管理站，河北保定 071000）

ArcGIS是各行业比较常有的软件，具有很强大的数据处理功能，在林业调查上运用也是非常广泛，在制定林业生产规划时能够起到很大的作用，节省了工作时间，降低了工作成本，提高了工作效率[1-3]。在滦河上游的木兰围场以落叶松林分为主，而落桦混交林也占到了很大的比例，但是落桦混交林的林分的结构也存在很大差异性，仍需对林分进行细化。本研究以木兰林管局的北沟林场落桦混交林作为研究林分，运用ArcGIS技术对落桦混交林进行实时监测，利用科学的方法来对林分进行制定方案，再结合林分的实际情况对制定的方案进行比对和修改，从而达到制定出科学的采伐方案[4-5]。

1 研究区概况

围场县位于承德境内，北纬 41°47＇-42°06＇N，东经 116°51＇-117°45＇E。与内蒙古接壤，处于华北山石区的沿坝地区，是山区与坝上的过渡地带，该县的海拔在750m-1829m之间，年平均温度较低，在-1.5～4.8℃之间,年无霜期在 90～125 天，年均降水时间分布很不均匀，集中性比较强，降雨量在380～560mm之间，土壤的种类也较多，总共有143个土种，植物种类资源也是非常丰富，野生的种子植物达到了793种，蕨类植物22种。此次的试验地点在围场县木兰林管局的北沟林场。

2 数据提取与方法

2.1 数据提取

利用ArcGIS软件，以木兰围场北沟林场的矢量图为基础，在软件中加载，随后打开属性表在其中选择目标林分落桦混交林；选择好目标林分以后利用软件在定出落桦混交林的矢量图，并进行命名，形成所需要的数据源[6-7]。

图1 加载森林资源二类调查数据源Figure1 Loading the forest resources second type inventory data

2.2 研究方法

在选择的属性表中多以小班为单位，包括了许多林分的基本数据，比如面积、土壤特性、林龄、胸径和树高等，根据这些因子将落桦混交林划分为四种经营类型，分别为防护林、均质经营林、苗材兼用林和目标树经营林，在软件中形成斑块并对其进行分析，根据其显示的信息结合《森林抚育规程》（GB/T 15781-2015）以及林分的实际情况，制定了相应的方案，与其经营类型是相适应的，满足了林场的实际抚育需要，以下为实际生产的流程图。

3 结果与分析

3.1 确定林分经营类型

在对落桦混交林的所有林分的属性进行查询时，可以根据其坡度、海拔、坡向等信息的不同而定位为四种不同的经营类型林分，可以对这几种林分着不同的颜色来确定其所属的经营类型，在属性表中四种经营类型的面积都会有体现。

3.2 不同经营类型林分抚育措施

图2 按照属性选择出目标数据Figure2 Selecting the target data by attribute

林分处于的环境比较恶劣，林分生长的比较差，这种林分多以其生态和防护功能为主，此种类型的林分称为防护经营林；处于乔木林、中林和近萌矮林中，林分中没有达到目标树的林木，并且林分内的林木生长现状比较类似，将这种林分划分到均质经营林一类进行培养，慢慢培养成乔林；生长地点比较便利，林分生长良好，具有培育苗木的条件，这样的林分一般作为苗材兼用林；林分生长良好，具有很大的增值潜力，目标树在林分中分布比较均匀，以培育大径阶林木作为主要目的的林分，划分为目标树经营林。

图3 研究方法流程Figure 3 Flow chart of research methods

图4 经营类型-抚育措施对应图Figure4 Management type-mapping map of tending measures

3.3 经营林分抚育措施

在经营林分进行抚育时有很多措施，《森林抚育规程》（GB/T 15781-2015）是参考的依据，但是也要针对林场抚育区的实际需求和情况来定用什么抚育措施，用什么方案。抚育措施一般有7种，不同的经营类型对应其适合的措施，但是也有的林分需要好几种措施结合起来使用，并根据相应的措施制定了映射图。

3.4 规划设计图的完成

3.4.1 斑块着色处理

在软件中选择相应的林分进行着色处理，比如说目标树经营林则要对应修枝和疏伐的抚育措施，其他的经营类型则根据图4中制定的经营类型对应的抚育措施来进行着色，在制定的规划中要根据林分的实际情况进行再次抚育，不过这两次经抚育要有一定的间隔时间，一般在5年以上。

图5 斑块着色处理Figure5 Patch coloring treatment

在ArcGIS软件中根据要规划的图层进行设定，选择“唯一值”这个类别，在字段中选择之前填的抚育措施，然后进行添加并定义斑块的颜色，来完成抚育措施的相应斑块的着色。

图6 经营林分结构调整规划设计图Figure 6 Schematic diagram of the adjustment plan for operating the stand structure

3.4.2 版面设置并生成图例

在对页面图例进行设置的时候要注意选择合适的比例，利用比例尺这个工具进行设置，在外业进行调查的航片的比例，一般情况下使用1:15 000的比例尺，在对图幅进行图标进行设计时，要利用“新建文本”这个工具，为了美观也要对字体进行适当调整，因为要进行测量，一般都会加上方里网格，在进行添加时可以在“属性”中的“数据框属性”中选择，在这里的X、Y轴间隔均为1000m，一般布局视图都有比例的文本和指北针来增强图的可读性。根据布局视图来制定需要的图例，并且要在图例中插入相应的文本才算完整，最后把所有的图例进行所有要素进行组合，从而形成所需的设计图。