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(林业)【译】精准化林业——使用地理处理技术制图表达森林的潜在生产力

作者:顾妍萍(译者) 邮箱:guyp@lreis.ac.cn 发布时间:2014-02-23 09:44:33 阅读(1898)

【译】精准化林业——使用地理处理技术制图表达森林的潜在生产力

原作者:Joabel Barbieri 

1.    巴西的森林培育

巴西拥有超过650万公顷的商业种植园(桉树和松树)。它可能是世界上最具有生产力的林地,也可能是世界上技术最先进的木材工业基地。这些年,不断地有新的木材投资在引进。同时,这里有许多的环境相关的法律法规涉及到了地理信息系统。在巴西,GIS在森林规划中得到了广泛的应用。

2.    研究目标和意义

本项目意在使用地统计和GIS技术,在没有桉树生长历史数据的情况下,结合大量的信息,来确定其每个变量的权重。这类生产潜在力地图可以实现各类土地的差异化管理以及造林治疗和成本降低的优化。这也是林业长期规划的基础。

3.    实验的时间地点

整个研究是在20079月,巴西南部的农场中进行(2000公顷,如下图1)。研究主要是针对桉树人工林的建立。

图1

4.    研究方法

1)  搜集该地区土壤样本和地形特征;

2)  土壤成分化学分析;

3)  使用ArcGIS中的地统计插值法进行插值;

4)  用AHP(层次分析法——一个决策处理复杂场景的方法)来思考每个变量;

5)  计算影响桉树潜在生产力的各个变量的权重;

6)  使用ArcGIS栅格计算和层次分析法,绘制地图来展示桉树的潜在生产力。

5.    样本区域

2中放大区域,即为本次研究的样本区域。

图2

6.    插值结果

对于样本区域得到的数据进行插值。如下图3,都是使用克里金插值法进行插值后的图。

图3

7.    最大的问题

在以上的研究中,我们遇到了一个重大的问题,即如何结合所有变量来表述出这个点生产潜在力的特征?

通过讨论和大量资料的收集,我们决定采取以下两个措施:

1)  基于参考书目,每张地图都按照巴西桉树的标准施肥度,被重分类为树等级地图(即分为好、中、差三个等级);

2)  使用层次分析法,每个变量都通过AHP矩阵进行分析并且进行比较,从而确定影响桉树生长率的各因子的百分比。

8.    AHP方法

AHP,层次分析法,是在上个世纪70年代的时候由Thomas Saaty提出的。它提供了一个全面的、理性的框架,来构建一个决策问题,代表和量化它的元素,关联这些元素,并且评估不同的解决方案。(各参数如图4所示)

图4

9.    最终结果

通过以下矩阵连乘(图5

图5

对权重的一致性进行检查:RC=IC/IR

其中:

RC一致性比率必须小于等于0.10IC来源于IR是一个固定值,由所在国家给出。

最后,当所有模型一致后,使用ArcGIS中的栅格计算器进行计算(公式如下):

最终的结果图如下图6

图6

上图中:

黄色——贫瘠区域:浅层土壤;岩石层下方的表面;低自然受精。

需求:需要更多的石灰石;更多的肥料;不同的地域准备要求;成本比其他的需要更高。

橘黄——中等区域:良好的土壤深度;岩石层深;中自然受精。

需求:营养成分,如磷、钙... ...;容易变成贫瘠土地,需要特别管理。

深红——优良区域:非常好的土壤深度;没有岩石层;良好的自然受精。 

原文地址:

http://www10.giscafe.com/link/Esri-Users-Group-Conference-Precision-Forestry-Geoprocessing-use-Forest-Sites-Potential-Classification/36562/view.html

作者:顾妍萍(译者) 邮箱:guyp@lreis.ac.cn

HiGIS技术交流QQ群:336076300

关键词:精准化林业、地理处理、制图表达

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