林地坡位對林木經(jīng)營的影響

林地是經(jīng)濟發(fā)展的基本自然資源，是林地發(fā)展的最重要生產(chǎn)資料。森林保護與土壤生物安全和人類共同危機有關(guān)。隨著生態(tài)建設(shè)越來越受到重視,林業(yè)的發(fā)展迎來了很大的發(fā)展機遇,如何做到適地適樹、精準造林,最大限度的提高造林成活率,做大做強精準林業(yè)是林業(yè)事業(yè)順利發(fā)展的重要前提,而立地條件的精準評價成為了精準林業(yè)的前提條件。不同坡位的林地因其陽光、雨水、土質(zhì)、肥料運輸?shù)扔绊懥值刭|(zhì)量的立地因子表現(xiàn)各不相同,使得其經(jīng)營方式、經(jīng)營措施也不相同。如何快速自動精確提取林地坡位信息,使林業(yè)經(jīng)營者科學(xué)地規(guī)劃林業(yè)生產(chǎn),提高林業(yè)生產(chǎn)效率,成為了林業(yè)工作者的重要工作之一。隨著計算機技術(shù)的不斷反發(fā)展,GIS在林業(yè)資源信息化1北北合山北北方右江區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)西部,地處東經(jīng)106°7′—106°56′,北緯23°33′—24°18′之間,東南接田陽,西南鄰德保、靖西,西與云南毗鄰,西北與田林接壤,東北是巴馬,北部與凌云縣交界。東西最大橫距84km,南北最大縱距82km,右江區(qū)土地總面積3713km2數(shù)據(jù)來源與研究方法2.1數(shù)據(jù)來源研究所用數(shù)據(jù)為右江區(qū)30m分辨率的DEM柵格數(shù)據(jù)。2.2礦山線的提取與利用DEM提取河網(wǎng)的原理相近似,但又有所不同,利用GIS自動提取坡位信息的基本原理是利用DEM數(shù)據(jù)提取平地、山谷線和山脊線,經(jīng)過水平直線距離分析,計算并比較每一空間位置與山谷和和山脊的距離,從而判斷其坡位信息,基本路線流程圖詳見圖1。山脊線和山谷線的提取實質(zhì)上是分水線和匯水線的提取,利用水文分析的方法進行提取。對山脊線而言,由于它是分水線,而分水線的性質(zhì)即為水流的起源點,所以經(jīng)過地表徑流模擬計算以后,這些柵格的水流方向都應(yīng)該只有流出方向而不存在流入方向,即認為柵格的匯流累積量為零,因此通過對零值的提取就可得到分水線,即山脊線。再對山脊線進行加權(quán)緩沖區(qū)分析可獲取山脊部,如山脊線為中心軸一定距離為緩沖距離進行緩沖分析即可得到脊部。對山谷線而言,既可以利用反地形計算,即利用一個較大的數(shù)值減去原地形DEM數(shù)據(jù),得到與原始DEM地形相反的地形數(shù)據(jù),使得原始的DEM中的山脊線變成反地形的山谷,而原始DEM中的山谷在反地形中就變成了山脊,再利用山脊線的提取方法就可實現(xiàn)山谷線的提取,但此方法提取的山谷和山脊位置有些偏差,可以利用正、負地形加以糾正。利用山谷線、山脊線與坡度圖進行疊加分析,與山脊線相交的山谷線先進行拓撲處理,保證山谷線不跨越山脊線和脊部,然后再與坡度圖進行疊加分析,將與山谷線相成片連接且坡度平緩的提取出來即可獲取沿著山谷線分布的山谷。將坡度圖中坡度小于5°的單獨提取出來,并剔除掉與脊部想連接的成片區(qū)域即可得到平地,然后以平地與山谷為源進行直線距離分析,可獲得每一空間位置與山谷距離dg。同理,以山脊部為源進行直線距離分析,獲取每一空間位置與山脊部距離dj。將dg與dj相除得到坡位指數(shù):顯然,每一空間位置P的值越大,距離山谷邊緣越遠,距離山脊部邊緣越近;當(dāng)P的至越小距離山谷邊緣越近,距離山脊部邊緣越遠;當(dāng)P的至等于1時,說明該空間位置距離山谷邊緣與山脊部邊緣的距離是一樣的。根據(jù)山坡上坡、中坡和下坡的空間位置關(guān)系,即將坡面均分為3等分,從山脊部到山谷依次為上坡、中坡和下坡。上坡與中坡的邊界線處的P值恰好是2,中坡與下坡的邊界線處的P值恰好為0.5。因此根據(jù)每一空間位置的P值將其歸類為上坡、中坡和下坡中的一類。即根據(jù)坡位指數(shù)p的大小區(qū)分出林地任意位置的坡位信息(公式2)。3地表、中坡、邊坡分布特點右江區(qū)DEM數(shù)據(jù)經(jīng)過圖1所示流程處理后,得到右江區(qū)坡位分布圖(圖2)。結(jié)果顯示山谷、平地、下坡、中坡、上坡、脊部依次相連接,脊部被上坡包圍,上坡被中坡包圍,中坡被下坡包圍,下坡被山谷包圍,即以脊部為中心,山谷為最外圍,上坡,中坡、下坡分別以不同寬度的環(huán)帶相互依存,逐層擴展,這與右江區(qū)中山、低山地貌特征相一致。從面積分布上看,除了山谷和平地外,下坡、中坡、上坡與脊部分布面積依次逐漸減少。從空間分布上看,右江區(qū)平地與山谷大部分分布在右江、澄碧河、澄碧河水庫、百色水庫、磺桑江、樂里河等流域,其他區(qū)域分布較少;下坡、中坡、上坡及脊部在區(qū)域內(nèi)均有分布,且在上述山谷及平地主要分布區(qū)分布較少。4擬在擬人中的坡位信息實驗結(jié)果表明,以DEM為數(shù)據(jù)源,利用GIS技術(shù)完全能夠快速自動提取坡位信息。與常規(guī)現(xiàn)場林地坡位信息調(diào)查相比,該方法獲取坡位信息有以下幾個優(yōu)點:(1)快速便捷,常規(guī)現(xiàn)地調(diào)查需要花費大量時間;(2)節(jié)約成本,常規(guī)現(xiàn)地調(diào)查不僅僅一兩個人就能完成的,往往需要大量的人力資源,花費大量的時間才能完成的;(3)更加準確,現(xiàn)地調(diào)中調(diào)查人員深入山中,有時因各種原因,如森林茂密等上看不到山頂,下看不見山谷,容易得到有誤的坡位信息;(4)更加精確,現(xiàn)地調(diào)查往往只能得到或者記錄林地小班的大概坡位信息,分辨率相對較低,而本方法可以得到每一個像元的坡位