基于ArcGIS模型的常宁市古树资源特征分析及景观评价

文/潘建明 吴茂仓 张 琨

[内容提要]运用ArcGIS工具和地图技术，建立起相应的古树、景区与路网三个数据库，通过从多方面收集相关的数据资料，对常宁市古树资源的核密度进行分析，测度常宁市古树的生长密度、集聚区域以及同旅游市场的相关性，在此基础上进行景观评价，制定出科学合理的方案，从而使常宁市古树景观价值得以生动展示。

引言

地理信息系统（简称GIS）在处理地理信息方面有重要的价值，在当前研究地理信息过程中，ArcGIS软件的使用频率最高、功能最为齐全，深受广大地理信息研究者的欢迎。本研究综合应用ArcGIS工具分析评价常宁境内的古树资源特征及其景观价值。

古树具有丰富的景观属性，因而可以很好地反映出一个地区植物景观特色，其观赏价值极高，能很好地满足不同群体的观赏和旅游要求。古树作为旅游资源开始受到关注，正逐渐发展成为旅游产业的一种新的业态。常宁境内古树资源丰富，利用价值极高，但所面临的威胁也十分严峻，因此，研究常宁境内古树资源的景观特色显得尤为重要。本研究基于ArcGIS空间分析模块，结合收集到的常宁市古树资源特征统计数据，根据古树资源开发状况，定量分析古树密度、客源市场、区位交通、资源聚集等影响因子，归纳出常宁市古树资源的主要特征。

一 数据收集

根据研究需要，在研究过程中详细采集了当地的古树资源、区位交通、景区景点各方面数据。在研究过程中通过对这些基础数据进行统计分析，并进行适当的提取处理，进而开展常宁古树的资源开发研究，也为制定常宁古树景观价值评价方案提供支持。本次研究相关资料如下：（1）常宁市卫星图；（2）常宁市交通图（2018年）；（3）常宁市古树经纬度；（4）常宁市主要旅游资源；（5）《常宁市志》（2017年）、《常宁政区》（2018年）。

二 数量数据库构建

（一）常宁市卫星图

通过注水经济软件获取常宁市卫星地图TIF格式文件，将卫星地图导入ArcGISlO.5中，通过相应的编辑器进行处理，然后绘制各乡镇的行政界线。

（二）常宁市古树经纬度

在excel2007中添加XY数据键，对常宁市古树经、纬度进行统计分析，再利用ArcGIS10.5软件工具将常宁市古树经纬度数据导入至卫星图上，以此确定出地理空间上这些古树的分布情况（详见图1）。其中，一级古树使用红点标注，二级古树使用蓝点标注，三级古树使用绿点标注。

图1 常宁市古树分布图

（三）常宁市道路网络与常宁市主要景区分布

在ArcGIS10.5中，首先将常宁市交通地图进行导入，再将常宁市交通地图与常宁市卫星地图进行多点校对，通过与卫星地图的多点校对绘制出常宁市高速公道、国道、省道、乡镇和村道等不同属性的道路，采集后的研究区主干道路网，依据常宁市道路网络进行古树与交通相关性的分析。

在研究过程中，首先通过导航软件找到旅游景点的具体范围，在利用ArcGIS10.5软件中的XY数据键来确定旅游景点的具体经纬范围，然后使用编辑器工具对地图进行编辑，进而得到相应的景区范围界限，在此基础上研究古树与资源集聚性。根据统计资料可知常宁市的景区主要是西江漂流、中国印山、大义山自然保护区、天堂湖国家湿地公园、水口山工人俱乐部旧址、古城郭城址、常宁县第十三区农民协会旧址、廖家上湾古民居、常宁农民协会旧址群、中田古建筑群等十大旅游景点（见图2）。

图2 常宁市主要景区分布图

三 常宁市古树资源因子分析及保护措施

（一）古树核密度分析

核密度分析主要用于确定出对象的空间分布特征，在分析过程中基于核函数确定出每单位面积的量值，然后对各点进行拟合连接起来形成光滑的锥状表面。本文在研究过程中通过对比分析，将常宁市古树核密度分布图的输出像素元306.78，将核密度分析所搜区域设定为方圆2500米（见图3）。由图3可知，目前常宁市的古树分布密集度存在明显的差异，总体上含庙前镇、塔山乡（含天堂山办事处）2个高密度区，西岭镇、官岭镇、三角塘镇和板桥镇4个次密度区。高密度区域内有120株古树，相应的占比达到24.54%，根据树龄等级划分可知，其中一、二、三级的分别为7、15、117株。此区域内的古树分布密度相对高，可满足规模开发要求，因而有较高的开发利用价值。这2个高密度区所处的乡镇的交通相对便利，人流量大。其中庙前镇是常宁市历史文化重镇，其历史文化悠久，经济发达；塔山乡分布有很多古村落，气候环境良好，资源物产丰富，一直被称作为常宁的历史文化名村。4个次密度区分布157株古树，相应的占比达到32.11%，根据树龄等级划分可知，其中一、二、三级的分别为7、17、133株。此区域内官岭镇的文化资源丰富，当地走出很多科学家和高级将领，素有“文化庶地”之称；西岭镇、板桥镇历史悠久，人杰地灵，风景秀丽，每年都吸引大量的外地游客来休闲娱乐；三角塘镇文化积淀深厚，境内有多种奇特的地形地貌，森林、水利和湖泊资源发达，空气很清新。根据以上论述可知常宁市古树高密度区在景观开发方面有良好的基础条件。

图3 常宁市古树核密度分布图

（二）常宁市主要道路缓冲分析

缓冲分析主要是在景区附近特定的范围内构建起缓冲区多边形。缓冲分析主要是在景区附近特定的范围内构建起缓冲区多边形。常宁公路根据其等级不同，可以划分为高速公路、市政公路、国道、省道、乡道、村道，不同等级的道路路况和运力相差悬殊。因此，在不同类型的道路上，缓冲半径有明显的差别，其中高速公路、国道的缓冲半径为1500m，省道的缓冲半径为1000m，市道的缓冲半径为500m，乡道的只有100m。在研究过程中对此区域的古树进行剪裁处理（见图4）。通过统计相关的图层属性可知，其中有343棵树落入道路缓冲区，对应的占比为70.17%。分析可知，从一级到三级的古树数量分别为8、78、259株。从交通方面分析可知，这些古树和道路的距离都较小，方便游客观赏，因而有较高的旅游开发价值。不过与此同时其在以后开发中也会面临地面硬化，透气性差的相关问题，这对其生长状况会产生不良影响。尤其是乡道和村道缓冲区内的古树，这方面的问题表现更明显。

图4 常宁市道路缓冲分析图

（三）常宁市资源集聚性缓冲分析

结合市政府“十四五”旅游产业发展规划和现有的旅游景区规划等相关资料可知，常宁市目前总共有十大景区。在研究过程中设置l0km为缓冲半径，对所得资料进行绘图处理，而得到相应的图5。具体分析此图结果可知有278棵古树落入资源集聚性缓冲区，对应的占比较高，达到了56.85%。这些古树中一级古树18株，二级古树51株，三级古树209株。（见图5）。由相关结果可知，这些古树具有较高的资源聚集性，与景区类型有明显差异，可以实现良好的资源区域组合效果。古树在西南部区域的分布相对集中，具体分析可知其原因主要是景区分布也相对集中，大部分处于此区域。

图5 常宁市资源集聚性缓冲分析图

单景区资源集聚缓冲分析表明，西江漂流缓冲区古树78株，约占资源集聚缓冲区古树总数的28.06%，其中一级古树7株，二级古树15株，三级古树56株；中国印山-中田古建筑群缓冲区古树67株，约占景区资源积累缓冲区古树总数的24.10%，其中一级古树5株，二级古树11株，三级古树51株；天堂湖国家湿地公园缓冲区古树61株，占景区资源积累缓冲区古树总数的21.94%，其中一级古树4株，二级古树15株，三级古树42株；常宁农民协会旧址群-古城廓城池-廖家上湾古民居缓冲区古木34株，占观光地资源集聚缓冲区古木总数的12.23%，其中1级古木1株，2级古木3株，3级古木30株。大义山自然保护区缓冲区的古木23株，占观光地资源集聚缓冲区古木总数的8.27%，其中1级古木2株，2级古木4株，3级古木17株；水口山地区拥有古树15株，在景区中占集聚缓冲区5.4%的比例，其中一级古树1株，二级古树2株，三级古树12株。对比以上的结果可发现如下所示，西江漂流景区附近的古树数量明显高于其他景区的，古树的聚集性较高，其次是中国印山-中田古建筑群景区，天堂湖国家湿地公园又次之。不过根据大量的经验可知，一般情况下古树资源集聚性高，则附近景区开发过程中对古树生境的影响更明显。

四 结语

总之，根据ArcGIS对常宁市古树资源现状进行分析，研究设计开发基于ArcGIS古树资源数据库系统，通过对常宁市古树资源数据库的设计，提出了针对常宁市古树旅游开发的设计方案，且通过古树名木数据库与ArcGIS技术的结合也是国内的一次创新性研究尝试，具有广阔的应用前景。