利用MapInfo+VFP軟件配置杉木種子園無性系

盧宗軍 鄧毅暉 周 通

(柳州市林業(yè)科學研究所 柳州 545300)

杉木種子園無性系合理配置可以有效降低或避免自交，同一無性系或家系至少應間隔20 m，小區(qū)內(nèi)種質(zhì)間要均衡分布，保證充分隨機授粉[1]。各小區(qū)內(nèi)配置無性系時要隨機排列，每個無性系要有同等機會設置在小區(qū)中任何一個位置，為了保證某一個無性系安排在哪一位置不憑主觀確定，在實踐中大多采用抽簽法(撲克牌法)或查隨機數(shù)表來配置無性系，因為實際地形復雜及要考慮相同無性系或家系間隔距離問題，配置工作往往需要大量的人工進行調(diào)整，人為干預影響大，且可配置的無性系個數(shù)越少配置難度越大。本文采用MapInfo+VFP的方式對種子園進行無性系配置，快速準確，可應用于種子園隨機排列配置無性系的工作。

1 方法原理

MapInfo Professional 7.0(以下簡稱MapInfo)的數(shù)據(jù)文件中，有一個數(shù)據(jù)文件后綴為“.DAT”的屬性數(shù)據(jù)文件，該文件存放著地圖的屬性數(shù)據(jù)。它是一個二進制文件，格式為dBase IV的文件格式，因此Microsoft Visual FoxPro(以下簡稱VFP)可以對其進行讀取和操作。利用MapInfo向?qū)傩詳?shù)據(jù)文件導出每個砧木的空間坐標，通過VFP對屬性數(shù)據(jù)文件分析和計算，為各砧木配置無性系。

2 配置準備

2.1 砧木圖層的表結構設定

表1 砧木圖層的表結構

原有砧木圖層，但字段不同的，可以用修改表結構的方式調(diào)整(見表1)。

2.2 使用MapInfo建立砧木圖層

砧木圖層中的各砧木必須有自己的空間坐標。在使用MapInfo制作砧木圖層時可使用無人機輔助[2]、GPS定點等方法，使各砧木在MapInfo中能標出它的實際位置。

2.3 用VFP建立無性系表

用VFP建立一個名稱為“無性系表.dbf”的數(shù)據(jù)表，用作存儲可配置的無性系，該表僅一個字段，字段名：無性系，數(shù)據(jù)類型：字符型(10)，數(shù)據(jù)表建立后將需配置的各無性系輸入其中。

2.4 將空間坐標導入屬性數(shù)據(jù)文件

用MapInfo打開砧木圖層，用更新列的方式為每個砧木導入經(jīng)度和緯度。打開MapInfo菜單“表”，選擇“更新列”，此時會彈出更新列對話框，“要更新的表”下拉框選擇砧木圖，“要更新的列”下拉框選擇“經(jīng)度”，“從中獲得值的表”下拉框也選擇砧木圖，“值”輸入“CentroidX(obj)”，完成后點更新列對話框的“確定”，就可以完成各砧木的經(jīng)度更新了。緯度的更新也是一樣的，區(qū)別是“要更新的列”選擇為“緯度”，值則輸入“CentroidY(obj)”。

3 使用VFP配置無性系

3.1 各砧木相互距離的確定

兩砧木間的距離可利用它們的經(jīng)緯度求算。

公式中，S為兩點之間距離，單位公里；A點經(jīng)緯度為(a1，b1),B點經(jīng)緯度為(a2,b2)；6 371為地球半徑[3]。

使用VFP語言做成自定義函數(shù)。

FUNCTION JWTOJL(x1,y1,x2,y2)&&知道兩點經(jīng)緯度計算距離

S=6 371×ACOS(SIN(y1×(PI()/180))×SIN(y2×(PI()/180))+COS(y1×(PI()/180))×COS(y2×(PI()/180))×COS((x1-x2)×(PI()/180)))×1000

S為距離，單位米；x1,y1分別為砧木A的經(jīng)度、緯度；x2,y2分別為砧木B的經(jīng)度、緯度。

RETURNS

ENDFUNC

3.2 隨機數(shù)的確定

VFP的隨機數(shù)為偽隨機數(shù)，每次開始調(diào)用VFP隨機數(shù)，所產(chǎn)生的隨機數(shù)序列都是固定不變的，因此在程序調(diào)入時需要先執(zhí)行RAND(-1)語句，用系統(tǒng)時間秒來作為隨機種子值，同時因為生成的隨機數(shù)最小值和最大值出現(xiàn)的幾率是少于其它值的，可以采用兩頭增加5個空值的方式避免。

3.3 配置無性系

程序開始后，先生成一個臨時數(shù)據(jù)表“wxx2.dbf”，將“無性系表.dbf”的內(nèi)容復制至“wxx2.dbf”中，然后以隨機的方式將“wxx2.dbf”中的無性系按砧木順序配置，每配置一個無性系，先在砧木的屬性數(shù)據(jù)文件中查找相同無性系或家系的各個分株，計算各分株與當前分株的相互間隔，只要有相同無性系小于規(guī)定間距(20 m)的，則再重新隨機配置一個無性系，直至配置合適的無性系后，再從臨時數(shù)據(jù)表中刪除當前配置的無性系。當臨時表的記錄數(shù)為0時，就完成了的無性系配置的一個循環(huán)，以此類推。當同一砧木分配無性系50次皆不能達到要求，則該分組重新分配。當該分組重新分配30次后仍無法配置完成，則退出程序，重新調(diào)試后再運行，直到程序配置完成。

圖1無性系配置VFP程序流程圖

圖2 使用VFP為杉木種子園配置無性系

4 運行結果

程序運行后，完成無性系配置工作。

從結果可以看出，無性系的配置分布隨機，相同無系性各分株間隔距離足夠，達到了設計要求。

5 結果與討論

利用MapInfo+VFP的方式對種子園進行無性系配置是可行的，該方法快速準確，能夠達到設計要求，且效率更高。

該方法相比人工抽簽法(撲克牌法)或查隨機數(shù)表法具有更少人工干預，更符合設計要求，且該方法在地形較復雜的種子園進行無性系配置時優(yōu)勢更明顯。