林地坡位对林木经营的影响

林地坡位对林木经营的影响

林地是经济发展的基本自然资源，是林地发展的最重要生产资料。森林保护与土壤生物安全和人类共同危机有关。随着生态建设越来越受到重视,林业的发展迎来了很大的发展机遇,如何做到适地适树、精准造林,最大限度的提高造林成活率,做大做强精准林业是林业事业顺利发展的重要前提,而立地条件的精准评价成为了精准林业的前提条件。不同坡位的林地因其阳光、雨水、土质、肥料运输等影响林地质量的立地因子表现各不相同,使得其经营方式、经营措施也不相同。如何快速自动精确提取林地坡位信息,使林业经营者科学地规划林业生产,提高林业生产效率,成为了林业工作者的重要工作之一。随着计算机技术的不断反发展,GIS在林业资源信息化1北北合山北北方右江区位于广西壮族自治区西部,地处东经106°7′—106°56′,北纬23°33′—24°18′之间,东南接田阳,西南邻德保、靖西,西与云南毗邻,西北与田林接壤,东北是巴马,北部与凌云县交界。东西最大横距84km,南北最大纵距82km,右江区土地总面积3713km2数据来源与研究方法2.1数据来源研究所用数据为右江区30m分辨率的DEM栅格数据。2.2矿山线的提取与利用DEM提取河网的原理相近似,但又有所不同,利用GIS自动提取坡位信息的基本原理是利用DEM数据提取平地、山谷线和山脊线,经过水平直线距离分析,计算并比较每一空间位置与山谷和和山脊的距离,从而判断其坡位信息,基本路线流程图详见图1。山脊线和山谷线的提取实质上是分水线和汇水线的提取,利用水文分析的方法进行提取。对山脊线而言,由于它是分水线,而分水线的性质即为水流的起源点,所以经过地表径流模拟计算以后,这些栅格的水流方向都应该只有流出方向而不存在流入方向,即认为栅格的汇流累积量为零,因此通过对零值的提取就可得到分水线,即山脊线。再对山脊线进行加权缓冲区分析可获取山脊部,如山脊线为中心轴一定距离为缓冲距离进行缓冲分析即可得到脊部。对山谷线而言,既可以利用反地形计算,即利用一个较大的数值减去原地形DEM数据,得到与原始DEM地形相反的地形数据,使得原始的DEM中的山脊线变成反地形的山谷,而原始DEM中的山谷在反地形中就变成了山脊,再利用山脊线的提取方法就可实现山谷线的提取,但此方法提取的山谷和山脊位置有些偏差,可以利用正、负地形加以纠正。利用山谷线、山脊线与坡度图进行叠加分析,与山脊线相交的山谷线先进行拓扑处理,保证山谷线不跨越山脊线和脊部,然后再与坡度图进行叠加分析,将与山谷线相成片连接且坡度平缓的提取出来即可获取沿着山谷线分布的山谷。将坡度图中坡度小于5°的单独提取出来,并剔除掉与脊部想连接的成片区域即可得到平地,然后以平地与山谷为源进行直线距离分析,可获得每一空间位置与山谷距离dg。同理,以山脊部为源进行直线距离分析,获取每一空间位置与山脊部距离dj。将dg与dj相除得到坡位指数:显然,每一空间位置P的值越大,距离山谷边缘越远,距离山脊部边缘越近;当P的至越小距离山谷边缘越近,距离山脊部边缘越远;当P的至等于1时,说明该空间位置距离山谷边缘与山脊部边缘的距离是一样的。根据山坡上坡、中坡和下坡的空间位置关系,即将坡面均分为3等分,从山脊部到山谷依次为上坡、中坡和下坡。上坡与中坡的边界线处的P值恰好是2,中坡与下坡的边界线处的P值恰好为0.5。因此根据每一空间位置的P值将其归类为上坡、中坡和下坡中的一类。即根据坡位指数p的大小区分出林地任意位置的坡位信息(公式2)。3地表、中坡、边坡分布特点右江区DEM数据经过图1所示流程处理后,得到右江区坡位分布图(图2)。结果显示山谷、平地、下坡、中坡、上坡、脊部依次相连接,脊部被上坡包围,上坡被中坡包围,中坡被下坡包围,下坡被山谷包围,即以脊部为中心,山谷为最外围,上坡,中坡、下坡分别以不同宽度的环带相互依存,逐层扩展,这与右江区中山、低山地貌特征相一致。从面积分布上看,除了山谷和平地外,下坡、中坡、上坡与脊部分布面积依次逐渐减少。从空间分布上看,右江区平地与山谷大部分分布在右江、澄碧河、澄碧河水库、百色水库、磺桑江、乐里河等流域,其他区域分布较少;下坡、中坡、上坡及脊部在区域内均有分布,且在上述山谷及平地主要分布区分布较少。4拟在拟人中的坡位信息实验结果表明,以DEM为数据源,利用GIS技术完全能够快速自动提取坡位信息。与常规现场林地坡位信息调查相比,该方法获取坡位信息有以下几个优点:(1)快速便捷,常规现地调查需要花费大量时间;(2)节约成本,常规现地调查不仅仅一两个人就能完成的,往往需要大量的人力资源,花费大量的时间才能完成的;(3)更加准确,现地调中调查人员深入山中,有时因各种原因,如森林茂密等上看不到山顶,下看不见山谷,容易得到有误的坡位信息;(4)更加精确,现地调查往往只能得到或者记录林地小班的大概坡位信息,分辨率相对较低,而本方法可以得到每一个像元的坡位