基于RS与GIS的屯溪区林地保护利用规划研究

方秀峰 巩永芳

摘要以安徽省屯溪区2009年SPOT5遥感影像为数据源，以ArcGIS10.0为数据加工与分析平台，建立不同林地类型遥感影像解析标志，进行林地小班界矢量化数据采集，生成.Shp格式小班图形数据，与小班属性数据链接，形成屯溪区林地小班图形与属性数据库，并对林地结构、林地保护等级、林地功能分区及林地保护利用方向进行了分析。结果表明：屯溪区林地面积5 364.35 hm2，其中：有林地面积4 451.43 hm2，疏林地面积13.86 hm2，灌木林地面积536.44 hm2，未成林地面积327.88 hm2，苗圃地面积10.93 hm2，宜林地面积19.14 hm2，其他林业辅助生产用地4.67 hm2，以有林地居多，占林地面积的82.98%；林地保护等级共有3级，各等级林地面积由大到小依次是Ⅳ级林地面积>Ⅲ级林地面积>Ⅱ级林地面积；全区林地分为4个主体功能区，包括北部生态公益林区、西部与南部休闲游憩观光风景林区、东部重点旅游风景林区和东南部城郊防护林区。该研究为制定屯溪区林地1张图、实现林地资源数字化管理奠定了基础。

关键词遥感；地理信息系统；林地落界；林地保护等级；林地功能分区

中图分类号S127文献标识码A文章编号0517-6611（2014）23-07873-04

作者简介方秀峰（1969- ），女，江西婺源人，工程师，从事森林资源管理工作。

收稿日期20140513森林是陆地生态系统重要的组成部分，而林地是森林生长的载体，不仅为国家提供重要物质资源，也为野生动植物栖息繁衍和生物多样性保护提供环境基础。采用遥感（RS）与地理信息系统（GIS）相结合的手段进行林地保护利用规划，确定林地的保护等级和主导功能区划分，改进了传统的森林区划调查手段，有效提高了森林区划的精度[1-3]。该文以安徽省屯溪区森林资源为研究对象，在RS与GIS 技术的支持下，按照《县级林地保护利用规划林地落界技术规程》的要求，探讨林地空间数据采集的方法、数据编辑处理的流程、空间数据库建立等内容，在此基础上进行林地保护等级的划分，分析屯溪区林地资源现状，为合理利用林地资源、促进林业可持续发展提供依据。

1研究地概况

屯溪区位于安徽省黄山山脉南端，辖区内大部分为低山丘陵地区。地处118°11′15″～118°24′1″E，29°39′34″～29°47′22″N，国土总面积13 940 hm2。东西长20.7 km，南北宽14.4 km。东部与歙县交界，北与徽州区接壤，西南与休宁县毗邻。屯溪区属扬子江地层江南地层分区，处在黄山余脉与白际山脉之间，四周多为低山丘陵，中间为平坦盆谷平原，海拔在50～387 m之间。年均气温16.3 ℃，年极端最高气温41 ℃，年极端最低气温-14 ℃，年降水量1 670.1 mm，无霜期237 d。土壤类型为紫色土和红壤，平畈区为河流冲积水稻土。主要树种有马尾松、杉、石栎、樟、木荷、枫香、黄檀、乌柏、油茶等。

2研究方法

2.1数据源与软件环境以屯溪区1∶1万小班地形图、2009年SPOT5高分辨率遥感影像为主要数据源，前期森林资源二类调查数据为輔助材料，以ERDAS 9.2和ArcGis10.0软件平台进行遥感图像处理和空间数据采集，对屯溪区林地资源空间数据及其属性进行采集、编辑、质检等，最终建立林地资源空间数据库。

2.2林地落界林地落界是指依据现有森林资源规划设计调查、公益林区划界定等成果，以DOM（数字正射影像图）为基础，通过遥感影像判断核实，辅以适当的现地调查，按照林地落界基本条件和精度要求，落实现有林地和依法可用于林业发展的其他土地的边界和小班[4]。

2.2.1图形数据采集。

2.2.1.1地形图和遥感影像的预处理。用ERDAS 9.2软件对SPOT5遥感影像数据进行图像融合、切边等处理，得到色彩层次分明、纹理清晰、明暗适当、地物识别性好的DOM，空间参考信息为1980年西安坐标系、1985国家高程基准和高斯-克吕格3度投影[5]。对1∶1万地形图进行配准，空间参考与DOM一致。

2.2.1.2空间数据采集。在ArcGis10.0软件环境下，叠加上述“2.2.1.1”中处理后的地形图和遥感影像，并调节地形图透明度，使得地形图和遥感影像能同时显现出来。建立与地形图和遥感影像具有相同坐标系和投影的点、线、面等图层，根据屯溪区林地类型遥感解译标志，判读不同林地类型，并依据现有森林资源规划设计调查成果，结合森林资源档案等资料，根据地类、土地权属、森林类别、林种、起源等不同条件[6-7]，以明显地形地物界线勾绘林地边界，划分林地小班，形成相应的行政驻地（区-乡-村）、小班、行政界线（区-乡-村）等图形数据，行政界线主要用于行政区划单位面积的统计和权责的明细。

2.2.1.3拓扑检查。在小班等基本图形数据采集完成之后，在ArcGis 10.0中进行林地小班的拓扑检查，主要检查线与线、面与面之间是否存在相交，面与面之间是否存在间隙等，检查完成之后，所有图斑不允许存在拓扑错误。地形图与遥感影像叠加.2.2属性数据库的建立。属性数据库是空间数据库的重要组成部分，为了使采集的数据具有良好的结构，以减少数据冗余和加快操作速度，对采集的相关数据要进行规范化处理，将大量分散的数据组织成系统数据库的各个数据表。

2.2.3图形数据与属性数据的链接。图形数据和属性数据经过输入和编辑之后，建立链接，完成数据库建设。属性数据是以文本的形式来表示研究对象的属性特征，图形数据表示了研究对象的几何特征。属性数据库和图形数据库是通过关键字联系在一起的。因此，采取在图形数据的属性表中添加一个关键字段，该字段内容为连接数据的标识符，通过识别该字段来完成属性数据与图形数据链接，即完成小班属性表与之前建立的小班栅格数据图层之间的链接。

2.3林地保护等级与主导功能区区划

2.3.1林地保护等级。根据生态脆弱性、生态区位重要性以及林地生产力等指标，将屯溪区林地保护等级划定为Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级，各等级具体评定指标见。

2.3.2林地功能分区。根据全国和安徽省主体功能区区划和林业发展区划，结合屯溪区地形地貌、生态区位、经济发展中心布局等不同，参考各类调查统计资料，并结合必要的补充调查，分析区域间的差异性和区域内的一致性；综合考虑林地生产力现状、林业产业规模以及区域优势和发展潜力，按照主导功能和利用方向，将林地划分为地域上连片、主导功能相对一致的若干个功能区，提出林地保护利用的方向和途径。

2.4技术路线技术路线见。

技术路线3结果与分析

3.1林地解译标志与落界以影像景幅为单位，每景选择若干条色调齐全且有代表性并能反映该调查区域内所有地类的勘察线路，将卫星影像特征与实地进行对照，记录各地类影像的色调、纹理、大小、几何形状、地形地貌及地理位置等因素，拍摄地面实况照片，通过野外勘察和室内分析，建立判读林地类型与现地实况的对应关系，形成目视判读标志[8]。根据屯溪区的实际情况，得到几种林地及地形地物的判读解译标志，具体见。

3.2林地结构现状分析在ArcGis10.0软件环境下，根据行政边界图层和林地斑块（小班）图层，统计各类行政区域和林地斑块面积，其结果如。由该表可知，屯溪区林地总面积5 364.35 hm2，林地中有林地面积4 451.43 hm2，占林地总面积的82.98%，其中乔木有林地4 187.74 hm2，占有林地面积的94.08%，竹林263.69 hm2，占有林地面积的5.92%；疏林地面积13.86 hm2，占林地总面积的0.26%；灌木林地面积536.44 hm2，占林地总面积的10.00%，其中国家特别规定的灌木林地面积531.79 hm2，占灌木林地面积的99.13%，一般灌木林地面积4.65 hm2，占灌木林地面积的0.87%；未成林造林地327.88 hm2，占林地总面积的6.11%；苗圃地面积10.93 hm2，占林地总面积的0.20%；宜林地面积19.14 hm2，占林地总面积的0.36%；林业辅助生产用地4.67 hm2，占林地总面积的0.09%。

几种地类及地形地物的判读解译标志

类型标志描述色彩形态结构相关分布地域分布典型影像有林地暗红色不规则颗粒片状山坡疏林地淡棕色不规则颗粒片状山坡灌木林地黄绿色不规则均匀片状山顶未成林地蓝白色规则均匀片状山坡苗圃地浅红色不规则均匀片状平地宜林地红白色不规则不均匀片状山坡高速公路浅蓝黑规则均匀带状山地或平原水域蓝色不规则均匀片状或带状平原或洼地村庄或城镇白加浅蓝色不规则颗粒片状平地未利用地灰白加浅蓝色不规则不均匀片状平地

42卷23期方秀峰等基于RS与GIS的屯溪区林地保护利用规划研究屯溪区林地面积结构

林地类型面积∥hm2占林地比例∥%合计5 364.35100有林地4 451.4382.98疏林地13.860.26灌木林地536.4410.00未成林地327.886.11苗圃地10.930.20宜林地19.140.36林业辅助生产用地4.670.09

3.3林地保护等级划分在屯溪区林地落界的基础上，利用ArcGis中Data Management Tools—Dissolve工具，依据林地保护等级标准，进行相同保护等级小班融合，得到林地保护等级栅格数据层，不同林地保护等级面积统计结果如。由和可以看出，屯溪区林地保护等级共有3级，各级林地面积由大到小依次是Ⅳ级林地面积>Ⅲ级林地面积>Ⅱ级林地面积，分别占林地总面积的50.15%、24.99%和24.86%。

林地保护等级面积与比例

林地保护等级面积∥hm2占林地比例∥%合计5 364.35100Ⅱ级1 333.3924.86Ⅲ级1 340.8024.99Ⅳ级2 690.1650.15

与传统方法只能对小班的林地保护等级进行定性不同的是，利用RS与GIS相结合的手段进行林地落界所确定的林地保护等级在具有属性信息的同时，也具有空间地理位置信息，能够进行分类显示，达到林地保护等级的可视化，在很大程度上为规范林地管理、加强林地的保护和利用提供保障。

3.4林地功能分区划分屯溪区在安徽省林业发展区划布局中为皖南山区林木培育风景林区（Ⅳ.06-02）。在全国林业发展区划一级区中属于南方亚热带常绿阔叶林针阔混交林重点开发区，在二级区属于华东华中低山丘陵用材经济林区。根据全国和安徽省林业区划，将屯溪区分为北部生态公益林区、西部与南部休闲游憩观光风景林区、东部重点旅游风景林区和东南部城郊防护林区。

北部生态公益林区以生态公益林建设为重点，着力体现森林的水源涵养、净化空气等功能，为新安江提供涵养水源功能、为屯溪区提供氧气来源；西部与南部休闲游憩观光风景林区以风景林为建设重点，以苗木花卉、特色经济林建设为辅，旅游改善与特色绿化苗木培育相结合，对一些公园、旅游景点、绿色长廊等重要的居民和游客活动场所进行绿色质量提升，便于开展精神文化活动、缓解城市居民的紧张工作状态，满足居民的精神需求；东部重点旅游风景林区以国家4A级旅游景区——花山谜窟及其周边旅游风景林建设为重点，着力打造屯溪区的旅游品牌，加强对现有针叶风景林的景观改造，退耕还林、控制林地使用规模，有效保护花山谜窟景区风景林景观完整性；东南部城郊防护林区以城郊防护林建设为重点，兼顾用材林和特色经济林建设，加强现有林森林经营工作，提高林分质量和林地生产力水平；退耕还林、严格控制林地转变为建设用地。

利用ArcGIS中DataManagementTools—Dissolve工具将林地主导功能分区可视化，得到林地功能分区的栅格数据层，并计算各功能分区面积与比例。 由、5可知，北部生态公益林区面积为2 168.94 hm2，占林地总面积的40.43%；西部与南部休闲游憩观光风景林区面积为1 367.66 hm2，占林地总面积的25.50%；东部重点旅游风景林区面积为1 097.59 hm2，占林地总面积的20.46%；东南部城郊防护林区面积为730.16 hm2，占林地总面积的13.61%。

安徽省屯溪区林地保护利用规划林地保护等级分布（2010-2020年）安徽省屯溪区林地保护利用规划林地功能分区分布（2010-2020年）林地功能分区面积与比例4结论与讨论

4.1结论

（1）叠加1∶1万小班地形图与处理过的SPOT 5高分辨率遥感影像，根据标准假彩色合成影像的判读标志进行目视解译，能够准确区分有林地、疏林地、灌木林地等七大林地类型小班边界。

（2）屯溪区林地面积5 364.35 hm2。其中，有林地面积4 451.43 hm2，占林地总面积的82.98%；疏林地13.86 hm2，占林地总面积的0.26%；灌木林地面积536.44 hm2，占林地总面积的10.00%；未成林造林地327.88 hm2，占林地总面积的6.11 %；苗圃地面积10.93 hm2，占林地总面积的0.20%；宜林地面積19.14 hm2，占林地总面积的0.36%；林业辅助生产用地4.67 hm2，占林地总面积的0.09%。

（3）屯溪区林地保护等级共有3级，各级林地面积由大到小依次是Ⅳ级林地面积>Ⅲ级林地面积>Ⅱ级林地面积，分别占林地总面积的50.15%、24.99%和24.86%。

（4）全区分为4个林地主体功能区，即北部生态公益林区，面积为2 168.94 hm2，占林地总面积的40.43%；西部与南部休闲游憩观光风景林区，面积为1 367.66 hm2，占林地总面积的25.50%；东部重点旅游风景林区，面积为1 097.59 hm2，占林地总面积的20.46%；东南部城郊防护林区面积为730.16 hm2，占林地总面积的13.61%。