基于GIS的湖北省湿地松良种基地规划布局

胡 超，于 静，王瑞文

(1.湖北省林业厅林木种苗管理总站，湖北 武汉 430079； 2.棕榈园林股份有限公司风景园林研究院，上海 200443； 3.湖北省林业科学研究院，湖北 武汉 430075)

基于GIS的湖北省湿地松良种基地规划布局

胡 超1，于 静2，王瑞文3

(1.湖北省林业厅林木种苗管理总站，湖北 武汉 430079； 2.棕榈园林股份有限公司风景园林研究院，上海 200443； 3.湖北省林业科学研究院，湖北 武汉 430075)

采用层次分析法和地理信息系统技术，经过评价指标选择、指标权重确定、评价体系构建、评价因素叠加分析、评价结果分析等5 个环节研究湖北省湿地松良种基地规划布局。结果表明：国家级湿地松良种基地选址在沙洋县、京山县和安陆市较好；省级湿地松良种基地选址在随县和麻城市较好；市县级湿地松良种基地选址在谷城县、襄城区、枣阳市、宜城市、南漳县、钟祥市、当阳市、孝昌县、浠水县、蕲春县和兴山县较好。

湿地松；良种基地；规划布局；层次分析法；地理信息系统；湖北省

2014年3月，国家林业局关于贯彻落实《国务院办公厅关于深化种业体制改革提高创新能力的意见》的实施意见中，明确提出各省要根据当地林业发展需要，合理规划布局良种基地建设。目前在规划布局中广泛引入层次分析法、遥感技术和地理信息系统技术[1-10]。在林木良种基地规划中，胡超等[11-15]对湖北省的马尾松良种基地、水杉良种基地、枫香良种基地、油茶良种基地和核桃良种基地进行了规划布局探讨。湿地松是湖北省主要造林树种，为了贯彻落实国家林业局的实施意见，满足造林绿化对湿地松良种壮苗的需求，本文对湖北省湿地松良种基地进行了规划布局研究。

1 数据来源和处理

国际科学数据服务平台提供DEM数据；中国西部环境与生态科学数据中心提供土壤pH值、土壤含沙量和土壤厚度数据；中国气象科学数据共享服务网提供日照时间值、日平均气温值、日累计降水量数据、日平均地表气温值、日平均相对湿度值，时间维度为2010—2012年；其余研究数据均由湖北省林业调查规划院和湖北省林业厅林木种苗管理总站提供。在ArcGIS 9.3 中，以湖北省矢量边界为掩膜，裁剪出研究区域的栅格数据图层，采用Kriging插值法进行插值，并将数据重采样为分辨率100 m的数据[16]。

2 研究方法

2.1 评价指标选取

通过查阅资料，征询相关领导和专家的建议，确定从湿地松良种基地建设现状(B1)、湿地松种苗产业现状(B2)、立地条件(B3)、湿地松产业环境(B4)4个方面(共22个因子)来构建湖北省湿地松良种基地布局适宜性评价体系。

2.2 指标权重确定

运用层次分析法确定适宜性评价中各因素的权重。首先，依次建立目标层、准则层及方案层；然后，由相关领导和专家依据自己的判断，对准则层和方案层的各影响因素，进行量化打分，构建判断矩阵，计算出相应权重；最后对判断矩阵进行一次性检验[17]，结果见表1。

表1 适宜性评价因素权重

2.3 评价体系构建

根据现有数据特征，将各因素评价标准分成5个级别，依次赋值为：1、3、5、7、9，见表2。

2.4 评价因素叠加分析

在ArcGIS 9.3 中，首先，依据表2设定的标准，利用重分类功能(Reclassify)，将数据进行重分类，并给每个类别赋上相应属性值；再按照表1确定的方案层权重，利用栅格计算器(Raster Calculator)，分别计算出湿地松良种基地建设现状适宜性、湿地松种苗产业现状适宜性、立地条件适宜性、湿地松产业环境适宜性加权叠加分析结果；最后，按照表1确定的准则层权重，使用栅格计算器，计算出湖北省湿地松良种基地布局适宜性加权叠加分析成果。

表2 适宜性评价标准具体赋值表

3 结果与分析

3.1 湿地松良种基地建设现状分析

在ArcGIS 9.3中，首先，依据表2设定的标准，利用重分类功能将C1、C2、C3、C4、C55个单因子栅格数据进行重分类，并给每个类别赋上相应属性值；再按照表1确定的方案层权重，使用栅格计算器进行加权叠加空间分析，得出建设现状适宜性分布图(图1)。由图1可知，湖北省京山县、沙洋县和安陆市的湿地松良种基地建设现状较好，其它县市的湿地松良种基地建设现状不容乐观。

3.2 湿地松种苗产业发展分析

在ArcGIS 9.3中，首先，依据表2设定的标准，利用重分类功能将C6、C7、C8、C94个单因子栅格数据进行重分类，并给每个类别赋上相应属性值；再按照表1确定的方案层权重，利用栅格计算器进行加权叠加空间分析，得出产业发展适宜性分布图(图2)。由图2可知，湖北省内沙洋县、随县、曾都区和麻城市的湿地松种苗产业发展最好；枣阳市、浠水县、蕲春县和武穴市的湿地松种苗产业发展较好；襄州区、宜城市、钟祥市、当阳市、京山县和广水市的湿地松种苗产业发展一般；其它县市的湿地松种苗产业发展不容乐观。

3.3 立地条件分析

在ArcGIS 9.3中，首先，依据表2设定的标准，利用重分类功能将C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C189个单因子栅格数据进行重分类，并给每个类别赋上相应属性值；再按照表1确定的方案层权重，利用栅格计算器进行加权叠加空间分析，得出立地条件适宜性分布图(图3)。由图3可知，湖北省中部地区的沙洋县、东宝区、京山县、荆州区、沙市区、公安县、江陵县、石首市和湖北省西部地区的兴山县、秭归县、远安县、当阳市、点军区、宜都市、南漳县为海拔200～500 m地区，年平均气温在15～17 ℃之间，降雨量充足，土壤条件好，因此，立地条件适宜湿地松的生长。

图1 建设现状适宜性分布图图2 产业发展适宜性分布图图3 立地条件适宜性分布图图4 产业环境适宜性分布图

图5 湖北省湿地松良种基地布局适宜性分布图

3.4 湿地松良种基地产业环境分析

在ArcGIS 9.3中，首先，依据表2设定的标准，利用重分类功能将C19、C20、C21、C224个单因子栅格数据进行重分类，并给每个类别赋上相应属性值；再按照表1确定的方案层权重，利用栅格计算器进行加权叠加空间分析，得出产业环境适宜性分布图(图4)。由图4可知，湖北省内麻城市、英山县、孝昌县、梁子湖区、随县、襄城区和十堰市的湿地松产业环境较好；阳新县和兴山县的湿地松产业环境最好；其它县市的湿地松产业环境不容乐观。

3.5 湖北省湿地松良种基地布局分析

根据表1确定的准则层权重，将建设现状适宜性栅格数据、产业发展适宜性栅格数据、立地条件适宜性栅格数据和产业环境适宜性栅格数据，使用栅格计算器得出加权叠加分析的湖北省湿地松良种基地布局适宜性分布图(图5)。从图5可知，湖北省内适宜建立国家级湿地松良种基地的县市为：沙洋县、京山县和安陆市；适宜建立省级湿地松良种基地的县市为：随县和麻城市；适宜建立市县级湿地松良种基地的县市为：谷城县、襄城区、枣阳市、宜城市、南漳县、钟祥市、当阳市、孝昌县、浠水县、蕲春县和兴山县。

4 小结

从20世纪80年代初，湖北省开始实施林木种苗工程项目，当时的遥感技术和地理信息系统技术相对不成熟，可用数据量较少，从而，湖北省湿地松良种基地规划布局考虑的影响因子较少，大多凭借个人的直观判断，例如：当时普遍认为湖北省仅中部地区的立地条件最适宜湿地松生长。然而，本文利用地理信息系统技术，对湖北省湿地松立地条件适宜性进行分析，结果表明：不仅湖北省中部地区(沙洋县、东宝区、京山县、荆州区、沙市区、公安县、江陵县、石首市)的立地条件最适宜湿地松生长，湖北省西部地区(兴山县、秭归县、远安县、当阳市、点军区、宜都市、南漳县)的立地条件也最适宜湿地松生长。此外，本文不仅考虑了自然因素对湿地松良种基地规划布局的影响，而且还考虑了社会、经济等多方面因素。所以，相对于传统的湖北省湿地松良种基地规划布局，新的规划布局更加客观、更加科学、更加合理。

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Planning ofPinuselliotiiSuperior Variety Base in Hubei Province based on GIS

HU Chao1，YU Jing2，WANG Rui-wen3

(1.ManagementStationofforesttreeseedlingsofHubeiProvincialForestryDepartment，Wuhan430079，Hubei，China；2.LandscapeResearchInstituteofPalmLandscapeArchitectureCo.，Ltd.，Shanghai200443，China；3.HubeiAcademyofForestry，Wuhan430075，Hubei，China)

AHP(Analytical Hierarchy Process)and GIS(Geographic Information System)were used in the planning ofPinuselliotiisuperior variety base in Hubei Province through the 5 steps(the evaluation index selection，index weight determination，evaluation system construction，evaluation factors overlay analysis，evaluation results analysis，etc).The results showed that：Shayang county，Jingshan county and Anlu city are appropriate to establish nationalPinuselliotiisuperior variety base；Sui county and Macheng city are appropriate to establish a provincialPinuselliotiisuperior variety base；Gucheng county，Xiangcheng area，Zhaoyang city，Yicheng city，Nanzhang county，Zhongxiang city，Dangyang city，Xiaochang county，Xishui county，Qichun county and Xingshan county are appropriate to establish a city or county levelPinuselliotiisuperior variety base.

Pinuselliotii；superior variety base；planning；analytical hierarchy process；geographic information system；Hubei

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.03.043

2013-10-14；

2014-06-18

胡超(1985—)，男，湖北武汉人，湖北省林业厅林木种苗管理总站助理工程师，硕士研究生，从事林木遗传育种、林木种苗管理和林业调查规划工作。E-mail：377163772@qq.com。

S791.246

A

1002-7351(2014)03-0198-05