基于GIS的温州古树资源空间漫衍特征分析“yobo体育官网下载”
作者:yobo体育官网下载 发布时间:2021-12-26 00:39
本文摘要:基于GIS的温州古树资源空间漫衍特征分析刘益曦胡 春朱圣潮兰思仁马知遥*摘 要:古树是一种不行再生的具有多重研究价值的资源,是推动乡村振兴战略的重要载体。运用GIS对温州市454株一级古树资源举行空间漫衍类型、漫衍密度等举行定量和定性分析,联合古树生长的情况因素,总结古树资源空间漫衍的特征。 效果讲明:温州一级古树显着出现集聚状态,变异系数CV为172%,属于强变异,并形成四大集聚区域。

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基于GIS的温州古树资源空间漫衍特征分析刘益曦胡 春朱圣潮兰思仁马知遥*摘 要:古树是一种不行再生的具有多重研究价值的资源,是推动乡村振兴战略的重要载体。运用GIS对温州市454株一级古树资源举行空间漫衍类型、漫衍密度等举行定量和定性分析,联合古树生长的情况因素,总结古树资源空间漫衍的特征。

效果讲明:温州一级古树显着出现集聚状态,变异系数CV为172%,属于强变异,并形成四大集聚区域。古树资源的漫衍与生态情况、掩护政策等密切相关,山区和水系富厚的区域古树漫衍较多,掩护古树所在的生态情况是古树开发使用的前提。地形地貌、海拔高度、人口密度等因素也影响着古树漫衍的种类与数量,且出现一定的纪律。

关 键 词:园林植物;GIS;一级古树;资源分析;空间漫衍;掩护近年来,以古树名木为主要依托的生态旅游生长迅速,这类旅游资源蕴含着重要的文化、生态和经济等价值,承载着一个都会的历史,是一类特殊的旅游资源。中国向来重视古树这一“绿色文物”和“活化石”的科学掩护和合理使用。

掩护与使用好古树资源,不仅是乡村振兴战略的重要途径,也是加速推进生态文明建设、推动历史遗迹文化缔造性生长、创新性掩护的重要内容。全国绿化委员会在《关于进一步增强古树名木掩护治理的意见》(全绿字〔2016〕1号)中指出:充实发挥古树名木在传承历史文化、弘扬生态文明中的奇特作用,为推进绿色生长、建设漂亮中国作出更大孝敬。为了更好地掩护古树名木资源,2017年10月,浙江省出台了《浙江省古树名木掩护措施》,该措施进一步强调了要增强古树名木掩护力度[1],划分对树龄500年以上、树龄300~500年、树龄100~300年的古树划分实行一级、二级、三级掩护,并建设古树名木图文档案盒及电子信息数据库等。

温州位于浙江省东南部,全境介于北纬27 °03 ′~28°36′、东经119°37′~121°18′之间,陆域面积约11 784km2,境内阵势从西南向东北出现梯形倾斜。绵亘有洞宫、括苍、雁荡诸山脉,属于中亚热带季民风候区,冬夏季风交替显著,温度适中,四季明白,雨量充沛,年平均气温17.3~19.4℃[2]。据2013年温州市古树资源观察统计[3],全市共有古树名木12 795株。

其中散生古树名木8 016株,古树群4 779株,隶属于45科102属162种(含变种、栽培变种)。其中,一级古树为512株,仅占古树名木总数的4%,值得优先掩护与开展相关研究。

1 研究概况在外洋,基于GIS的古树研究并不多,主要包罗2个方面。一是开展了系统性的景观层面研究,如使用GIS技术举行重建分类[4],从景观角度上综合各个层面举行分析,盘算了植被指数,并定量形貌了3个差别尺度上的效果,为进一步研究土地笼罩变化下的景观提供了一个奇特的基础解决方案。二是针对古树资源丈量开展的综合技术研究,如提出了一种使用GIS情况中的小足迹、高强度激光扫描点数据提取和形貌单树的方法[5],从而使数据收罗越发准确。

然而,我国GIS与古树资源相联合的研究事情起步较晚,近年来,随着大数据、大平台建设的不停生长,基于GIS的古树资源掩护与应用也开展了一些研究。早期主要是针对历史胜景奇迹的古树资源建设了信息空间系统[6]、古树Web信息查询系统[7]。随着技术的提升,GIS较多地应用于都会古树资源的查询、掩护与治理中[8],并使用Avenue语言[9]、ActiveX技术[10]、Microsoft Visual Stadio(VS)2012与Net Framwork4.5的多层技术[11]、VS2010+My SQL开发B/S架构技术[12]、三维激光扫描、手持GIS与可丈量实时影像相联合技术[13]等进一步提升精度与应用,实现了古树资源掩护智慧化治理。

同时,随着都会园林的生长,将移动羁系终端与遥感数据相联合[14],实现由古树资源向都会园林监控功效的拓展,极大地提高了办公效率。可是,基于GIS的古树研究、资源观察与空间数据分析、应用研究较少[15],如何使用GIS技术更好地举行古树资源的掩护与开发研究显得较为欠缺。

因此,本文主要基于GIS对温州一级古树资源举行观察与分析,建设了古树资源数据库,实现古树编号、所在经纬度坐标、标高、坡度、树高、胸径等数据可视化共享,并举行古树资源空间与情况数据分析与探讨,联合旅游开发,提出古树资源旅游开发使用的对策建议,以期待促进古树资源的掩护与有效使用。2 数据泉源与研究方法2.1 数据泉源基于GIS的古树资源数据库的空间数据泉源于温州市领土资源局的矢量数据,包罗行政区划界限、县(市、区)界、门路交通路网等图层。

温州市林业局提供的一级古树的相关数据,包罗温州一级古树编号、所在区域、树龄、树高、胸径和冠幅等相关的基础数据。为了提高数据的准确性,本研究先后8次使用手持GPS等工具,组织人员对现场实测了温州一级古树的地理位置坐标、海拔数据与生态基础数据、古树形态学数据和情况因子,并接纳百度舆图、Google earth等软件逐一核实与校验,获取开端数据,拍摄古树照片。

效果显示,温州500年以上的古树512株(其中散生448株,占3.50%;古树群64株,占0.50%),占4.00%,300~500年的古树1 723株,占13.47%,100~300年的古树10 554株,占82.48%,名木6株,占0.05%,古树资源富厚,古树资源与树龄成负相关。其中名木6株,且不以树龄为评价尺度,在本研究中不作讨论。

同时,本项目研究,选择生长康健、交通可达性较好的454株(占一级古树资源的88.67%)作为研究工具。最后,使用ArcGIS10.0软件将数据导入地理坐标,矢量化生成空间数据。

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2.2 数据的处置惩罚使用ArcGIS属性栏对数据库组织结构表的字段举行设计,并将温州古树属性数据和空间数据等存储于ArcGIS数据库,依托于ArcGIS的检索功效,实现古树数据的舆图浏览查询和条件输入查询,便于空间数据的矢量化治理与应用。2.3 研究方法本文主要接纳ArcGIS中泰森多边形面积巨细变异系数CV(Coefficient of Variation)、核密度等工具从宏观尺度上反映一级古树漫衍的空间格式、古树漫衍特征等,并基于GIS 古树空间数据,联合现场调研,多重分析其生存情况因素。3 古树资源空间漫衍特征分析3.1 空间漫衍类型分析空间漫衍类型分析可以反映温州一级古树之间的空间漫衍相关性和空间集聚特征[16]。

温州古树资源在空间上的漫衍属于点状要素的漫衍,且点状漫衍趋于集中,这与该方法应用于住民点所出现出的匀称、随机、聚集平分布类型有相似纪律[17]。ArcGIS中泰森多边形是指任一边长与相邻2处点状目的距离相等所形成的多边形,其面积巨细变异系数CV可从宏观尺度上反映古树漫衍的空间格式。

详细划分依据见表1。表1 变异系数划分参考值[18]式中,CV为多边形变异系数,S为多边形面积尺度差,为多边形面积平均值。凭据上述的空间漫衍类型划分依据,联合ArcGIS10.0中泰森多边形对温州一级古树名木的集聚水平举行测算,获得空间类型的漫衍特征(图1)。从效果来看,温州一级古树显着出现聚集状态。

经盘算,变异系数CV为172%(未思量界限的影响),属于强变异,在>64%的规模内,属于聚集型漫衍,聚集水平高。据统计,古树主要漫衍在泰顺、文成、瓯海和瑞安4个县(市、区)。

其中泰顺、文成地域属洞宫山脉,山高地险,外界对古树资源的影响和滋扰较少,有利于古树文化遗产的生存。从树种分析来看,山区古树资源以柳杉(Cryptomeria fortunei)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)、樟树(Cinnamomum camphora)等为主,此类植物的生存情况与当地气候密切关联。

如柳杉喜欢温暖湿润、云雾弥漫、夏季较凉爽的山区气候。苦槠多生长于丘陵、山坡疏林或密林中。

瓯海与瑞安是典型的水乡平原区域,纵横交织的湿地、田园也为古树资源提供了较好的生存情况,主要是以无柄小叶榕(Ficus concinna)、南方红豆杉(Taxus chinensis)为主。无柄小叶榕喜温暖、高湿、长日照、土壤肥沃的生长情况,干旱情况则生长不良。

南方红豆杉通常生长于山脚要地较为湿润处。3.2 核密度分析空间漫衍聚集区域分析常接纳ArcGIS10.0中核密度工具(Kernel Density)。核密度分析法凭据概率理论分析,可反映点状目的的发生概率[19],是地理信息领域密度分析应用最广泛的研究方法。随着GIS应用的不停深入,现在该方法在乡村旅游、林业领域也获得越来越多的应用[20-21]。

本文使用核密度工具分析温州一级古树位置的密度函数来判断古树漫衍上的集聚区,进而分析温州一级古树的空间漫衍特征。核密度的效果受带宽(h)选取的影响较大,本文通过多次试验校验,设定温州古树的合理空间搜索带宽为0.05km最为适宜。

图1 温州一级古树泰森多边形图图2 温州市一级古树核密度分析图温州一级古树出现较强的空间集聚性,为研究其详细的漫衍集聚区,凭据核密度的分析原理,本文使用ArcGIS10.0举行核密度分析,获得温州一级古树核密度分析图(图2)。效果显示,温州一级古树在泰顺最为集中,平阳、苍南漫衍最稀疏,并在空间上形成4个集聚区,划分是泰顺中南部集聚区(主要包罗泗溪镇、三魁镇、筱村镇、仕阳镇等)、文成中北部集聚区(主要包罗玉壶镇、南田镇等)、瓯海中东部与瑞安中北集聚区(包罗瓯海潘桥街道、茶山街道、仙岩街道、瑞安塘下街道等)以及永嘉中西部集聚区(主要包罗岩头镇、巽宅镇等)。古树集中区域主要漫衍在生态情况修养较好的区域,如泰顺、文成属于珊溪库区掩护区域,永嘉属于楠溪江掩护区,瓯海与瑞安区域属于三垟湿地掩护区、温瑞塘河掩护区,这与深圳等其他都会古树资源漫衍的结论是基本一致的[22]。

此外,土地性质也是影响古树的数量和树种富厚度的最重要因素[22],如水资源污染或稀缺区域,古树漫衍也较少,平阳县的皮革工业导致的情况污染,龙湾区的铸造业导致的土地与水污染等。同时,古树所处情况的近自然水平与古树生长状况极显著相关,山林和绿地周边的古树普遍生长良好,自然因素是古树淘汰的主要原因[23],如温州沿海的盐碱土壤地域,古树较少漫衍,在海岛洞头,古树未见漫衍。

固然,人类运动、自然灾害(台风)等因素也影响着古树资源的漫衍。因此,古树留存有其生存的自然因素,良好的生存情况掩护是古树留存的前提条件,且良好的政策掩护措施使得古树资源得以较好延续。

3.3 海拔高度与漫衍温州地貌类型富厚,有山地、丘陵、平原、湿地等地貌类型[2]。境内阵势自西南向东北呈梯形倾斜,森林植被资源富厚,河网麋集,适合古树生长。差别的古树都有其漫衍的经纬度与海拔,海拔也就成为古树生长的重要情况因子[24]。本文使用Google Earth航拍图逐一统计454株温州一级古树的漫衍海拔,效果讲明,温州一级古树在0~1 000m海拔均有漫衍(表2、图3)。

海拔<100m和海拔300~700m的古树漫衍最多。海拔漫衍最高的是泰顺县南院乡温田村的一株柳杉,海拔高度920m,海拔漫衍最低的是瑞安市塘下镇南安下林的一株无柄小叶榕,海拔高度仅3m。差别海拔高度漫衍的树种也差异较大。

据统计,海拔高度100m以下主要漫衍着无柄小叶榕、樟树、苦槠等,尤其是无柄小叶榕共44株,占该海拔高度的38.6%。海拔100~500m中,樟树最常见,该树种适宜生长在海拔500m以下,共51株。南方红豆杉主要漫衍在海拔300~900m的山上,共43株,其具有较强的温度适应能力。

柳杉主要漫衍在海拔高度700m以上,共38株,是海拔高度900m以上唯一漫衍的树种,其在温暖湿润、云雾弥漫、夏季凉爽的情况中生长较好。苦槠的生长适应性较强,在海拔900m以下均有广泛漫衍,共66株。此外,侧柏、枫香在海拔100~300m规模内有较多漫衍。因此,古树的海拔漫衍出现一定纪律性,不仅与古树的区系身分相关,而且与其生存的自然、社会情况密切相关,如人类运动较少或掩护区域,古树留存较多,且文化宗教信仰因素也影响着古树的掩护,在泰顺县古树象征着对优美生活的憧憬,被奉为“圣树”,这对古树的掩护起到较大作用。

图3 温州市一级古树海拔分析图图4 温州市一级古树所在地域的人口密度图3.4 人口密度与漫衍人类运动影响着古树资源的生存情况。凭据《温州统计年鉴2015》中街道、乡、镇人口数统计盘算(图4),一级古树漫衍最集中的泰顺中南部集聚区人口密度为178人/km2,仅为温州市区人口密度的2%。文成中北部集聚区、永嘉中西部集聚区人口密度也仅划分为244人/km2和280人/km2。

这些地域在温州市属于人口稀疏区,少少受到破坏与滋扰,古树留存的数量与人口密度出现负相关。可是瓯海与瑞安集聚区,虽然近20年由于温瑞大道的制作、茶山大学城的落户、仙岩制造业生长等都会化历程加速,人口密度高达2 020人/km2,但得益于“都会之肺”大罗山风物区、“都会之肾”三垟湿地、温瑞塘河等特殊的生态情况,许多一级古树被保留并延续下来。

由此,古树的留存和政策与生态情况的掩护也是密切相关的。4 讨论与建议温州“七山二水一分田”的良好生态情况孕育了众多一级古树。古树的生长海拔高度、树龄与古树的特性相关,差别海拔高度漫衍的树种也差异较大,且树龄与古树所在区域情况具有相关性。

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据统计,温州市一级古树资源的平均漫衍密度为0.039株/km2,其中漫衍平均密度最高的地域为泰顺县,0.114株/km2,其次是瓯海区,0.064株/km2,文成县为0.052株/km2。这与接纳ArcGIS中泰森多边形面积巨细变异系数CV、核密度等工具从宏观尺度上反映一级古树漫衍的空间特征一致。然而,温州市与浙江省一级古树的平均漫衍密度(0.058 3株/km2)相比,温州一级古树资源仍偏少。

尤其与浙江省绍兴市(0.066 0株/km2)、杭州市(0.061 2株/km2)差距较大。可是,从县(市、区)来看,泰顺县一级古树名木却远高于诸暨市(0.071 0株/km2)等古树数量全省排名靠前的地域。此外,永嘉县虽古树众多,但因区域面积大,整体漫衍密度低,仅为0.030 0株/km2。

表2 温州市一级古树海拔漫衍表总体分析来看,人类运动在一定水平上影响着古树的生存情况。都会化建设造成土地使用矛盾升级,修建、门路挤占古树生存空间致使古树得以生存的生态情况不停恶化,从而出现都会中古树漫衍较少且疏散,山区、林地、自然掩护区古树成群漫衍且树龄大的特点[22],这与泰顺、文成、永嘉等欠蓬勃山区县古树资源留存较多结论一致。究其原因,古树生存与自然情况、人类运动滋扰、山区特殊的地理情况等密切相关。虽城区中古树所蒙受的生态滋扰更为猛烈,但如能强化掩护,制定严格的赏罚措施与动态羁系,城区中的掩护也是可行的,如将古树资源纳入到风物区掩护区中去,建设古树文化公园等。

此外,古树作为“乡愁”的重要载体,是一种情结、一种文化影象,承载着对乡土的持久情怀。同时也是乡村旅游的重要资源,相识掌握古树旅游资源的开发潜力,联合旅游开发,尤其是在古树资源较为富厚的贫困山区,更应该将古树资源掩护使用与精准扶贫联合在一起,提升文化资源的价值,在乡村振兴的大局中,提升供应与动员双重效应,把“乡愁”转变为“幸福工业”,发挥主体作用的有效途径,增强《浙江省古树名木掩护措施》等执法法例的学习,进一步强化掩护意识,促进古树资源的可连续生长。

注:文中图片均由作者绘制。致谢:谢谢宁波都会职业技术学院祝志勇教授提供的资助与指导;谢谢原温州市林业局提供的资助;谢谢森林公园工程技术研究中心提供的技术支持。参考文献:[1]浙江省人民政府.浙江省古树名木掩护措施[Z].2017-10-01.[2]温州概览-自然地理[EB/OL].[2017-12-10].http://www.wenzhou.gov.cn/col/col1217815/index.html.[3]温州市林业局.温州古树名木[M].北京:中国对外翻译出书有限公司,2012:16-21.[4]He H S,Mladenoff D J,Sickley T A,et al.GIS interpolations of witness tree records(1839-1866)for northern Wisconsin at multiple scales[J].Journal of Biogeography,2000,27(4):1031-1042.[5]Tiede D,Hochleitner G,Blaschke T.A Full GIS Based Workflow for Tree Identification and Tree Crown Delineation Using Laser Scanning[C]//Stilla U,Rottensteiner F,Hinz S,et al.Proceedings of CMRT 05,International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing,XXXVI(Part 3/W24),Vienna,29-30,2005: 9-14.[6]温小荣,周春国,徐海兵,等.中山陵园古树名木地理信息系统的研建[J].南京林业大学学报:自然科学版,2006(5):139-142.[7]王元胜,甘长青,周肖红.香山公园古树名木地理信息系统的开发技术研究[J].北京林业大学学报,2003(2):53-57.[8]林孝松.都会古树名木地理信息系统建设开端研究[J].福建林业科技,2007(2):210-214.[9]包守峰,林孝松,刘金萍,等.基于GIS的都会古树名木信息治理系统的设计与开发[J].山东林业科技,2007(4):15-17.[10]刘足良.县级林业综合地理信息系统的建设和应用实践:以浙江省缙云县为例[J].华东森林司理,2013,27(1):57-62.[11]肖瑾瑜.基于物联网的古树名木治理系统研究开发[J].湖南林业科技,2014,41(1):102-106;120.[12]刘凯.泰州都会古树名木定位与治理系统设计[J].江苏农业科学,2014,42(11):441-442.[13]胡耀锋,郭亮,廖军.基于3S技术的不行移动文化遗产普查关键技术研究[J].测绘通报,2016(S2):267-269;279.[14]黄瑞,金安,黄淼,等.基于GIS园林嵌入式观察系统的设计与实现[J].电子世界,2016(23):142.[15]张智慧.基于ArcGIS的县级古树名木地理漫衍图制作[J].陕西林业科技,2017(3):40-45.[16]王铁,邰鹏飞.山东省国家级乡村旅游地空间分异特征及影响因素[J].经济地理,2016,36(11):161-168.[17]党国峰,杨玉霞,张晖.基于Voronoi图的住民点空间漫衍特征研究:以甘肃省为例[J].资源开发与市场,2010(4):302-305;357.。


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