基于ArcGIS模型的常寧市古樹資源特征分析及景觀評價

文/潘建明 吳茂倉 張 琨

[內(nèi)容提要]運用ArcGIS工具和地圖技術(shù)，建立起相應的古樹、景區(qū)與路網(wǎng)三個數(shù)據(jù)庫，通過從多方面收集相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，對常寧市古樹資源的核密度進行分析，測度常寧市古樹的生長密度、集聚區(qū)域以及同旅游市場的相關(guān)性，在此基礎(chǔ)上進行景觀評價，制定出科學合理的方案，從而使常寧市古樹景觀價值得以生動展示。

引言

地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS）在處理地理信息方面有重要的價值，在當前研究地理信息過程中，ArcGIS軟件的使用頻率最高、功能最為齊全，深受廣大地理信息研究者的歡迎。本研究綜合應用ArcGIS工具分析評價常寧境內(nèi)的古樹資源特征及其景觀價值。

古樹具有豐富的景觀屬性，因而可以很好地反映出一個地區(qū)植物景觀特色，其觀賞價值極高，能很好地滿足不同群體的觀賞和旅游要求。古樹作為旅游資源開始受到關(guān)注，正逐漸發(fā)展成為旅游產(chǎn)業(yè)的一種新的業(yè)態(tài)。常寧境內(nèi)古樹資源豐富，利用價值極高，但所面臨的威脅也十分嚴峻，因此，研究常寧境內(nèi)古樹資源的景觀特色顯得尤為重要。本研究基于ArcGIS空間分析模塊，結(jié)合收集到的常寧市古樹資源特征統(tǒng)計數(shù)據(jù)，根據(jù)古樹資源開發(fā)狀況，定量分析古樹密度、客源市場、區(qū)位交通、資源聚集等影響因子，歸納出常寧市古樹資源的主要特征。

一 數(shù)據(jù)收集

根據(jù)研究需要，在研究過程中詳細采集了當?shù)氐墓艠滟Y源、區(qū)位交通、景區(qū)景點各方面數(shù)據(jù)。在研究過程中通過對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并進行適當?shù)奶崛√幚?，進而開展常寧古樹的資源開發(fā)研究，也為制定常寧古樹景觀價值評價方案提供支持。本次研究相關(guān)資料如下：（1）常寧市衛(wèi)星圖；（2）常寧市交通圖（2018年）；（3）常寧市古樹經(jīng)緯度；（4）常寧市主要旅游資源；（5）《常寧市志》（2017年）、《常寧政區(qū)》（2018年）。

二 數(shù)量數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

（一）常寧市衛(wèi)星圖

通過注水經(jīng)濟軟件獲取常寧市衛(wèi)星地圖TIF格式文件，將衛(wèi)星地圖導入ArcGISlO.5中，通過相應的編輯器進行處理，然后繪制各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政界線。

（二）常寧市古樹經(jīng)緯度

在excel2007中添加XY數(shù)據(jù)鍵，對常寧市古樹經(jīng)、緯度進行統(tǒng)計分析，再利用ArcGIS10.5軟件工具將常寧市古樹經(jīng)緯度數(shù)據(jù)導入至衛(wèi)星圖上，以此確定出地理空間上這些古樹的分布情況（詳見圖1）。其中，一級古樹使用紅點標注，二級古樹使用藍點標注，三級古樹使用綠點標注。

圖1 常寧市古樹分布圖

（三）常寧市道路網(wǎng)絡與常寧市主要景區(qū)分布

在ArcGIS10.5中，首先將常寧市交通地圖進行導入，再將常寧市交通地圖與常寧市衛(wèi)星地圖進行多點校對，通過與衛(wèi)星地圖的多點校對繪制出常寧市高速公道、國道、省道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村道等不同屬性的道路，采集后的研究區(qū)主干道路網(wǎng)，依據(jù)常寧市道路網(wǎng)絡進行古樹與交通相關(guān)性的分析。

在研究過程中，首先通過導航軟件找到旅游景點的具體范圍，在利用ArcGIS10.5軟件中的XY數(shù)據(jù)鍵來確定旅游景點的具體經(jīng)緯范圍，然后使用編輯器工具對地圖進行編輯，進而得到相應的景區(qū)范圍界限，在此基礎(chǔ)上研究古樹與資源集聚性。根據(jù)統(tǒng)計資料可知常寧市的景區(qū)主要是西江漂流、中國印山、大義山自然保護區(qū)、天堂湖國家濕地公園、水口山工人俱樂部舊址、古城郭城址、常寧縣第十三區(qū)農(nóng)民協(xié)會舊址、廖家上灣古民居、常寧農(nóng)民協(xié)會舊址群、中田古建筑群等十大旅游景點（見圖2）。

圖2 常寧市主要景區(qū)分布圖

三 常寧市古樹資源因子分析及保護措施

（一）古樹核密度分析

核密度分析主要用于確定出對象的空間分布特征，在分析過程中基于核函數(shù)確定出每單位面積的量值，然后對各點進行擬合連接起來形成光滑的錐狀表面。本文在研究過程中通過對比分析，將常寧市古樹核密度分布圖的輸出像素元306.78，將核密度分析所搜區(qū)域設(shè)定為方圓2500米（見圖3）。由圖3可知，目前常寧市的古樹分布密集度存在明顯的差異，總體上含廟前鎮(zhèn)、塔山鄉(xiāng)（含天堂山辦事處）2個高密度區(qū)，西嶺鎮(zhèn)、官嶺鎮(zhèn)、三角塘鎮(zhèn)和板橋鎮(zhèn)4個次密度區(qū)。高密度區(qū)域內(nèi)有120株古樹，相應的占比達到24.54%，根據(jù)樹齡等級劃分可知，其中一、二、三級的分別為7、15、117株。此區(qū)域內(nèi)的古樹分布密度相對高，可滿足規(guī)模開發(fā)要求，因而有較高的開發(fā)利用價值。這2個高密度區(qū)所處的鄉(xiāng)鎮(zhèn)的交通相對便利，人流量大。其中廟前鎮(zhèn)是常寧市歷史文化重鎮(zhèn)，其歷史文化悠久，經(jīng)濟發(fā)達；塔山鄉(xiāng)分布有很多古村落，氣候環(huán)境良好，資源物產(chǎn)豐富，一直被稱作為常寧的歷史文化名村。4個次密度區(qū)分布157株古樹，相應的占比達到32.11%，根據(jù)樹齡等級劃分可知，其中一、二、三級的分別為7、17、133株。此區(qū)域內(nèi)官嶺鎮(zhèn)的文化資源豐富，當?shù)刈叱龊芏嗫茖W家和高級將領(lǐng)，素有“文化庶地”之稱；西嶺鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)歷史悠久，人杰地靈，風景秀麗，每年都吸引大量的外地游客來休閑娛樂；三角塘鎮(zhèn)文化積淀深厚，境內(nèi)有多種奇特的地形地貌，森林、水利和湖泊資源發(fā)達，空氣很清新。根據(jù)以上論述可知常寧市古樹高密度區(qū)在景觀開發(fā)方面有良好的基礎(chǔ)條件。

圖3 常寧市古樹核密度分布圖

（二）常寧市主要道路緩沖分析

緩沖分析主要是在景區(qū)附近特定的范圍內(nèi)構(gòu)建起緩沖區(qū)多邊形。緩沖分析主要是在景區(qū)附近特定的范圍內(nèi)構(gòu)建起緩沖區(qū)多邊形。常寧公路根據(jù)其等級不同，可以劃分為高速公路、市政公路、國道、省道、鄉(xiāng)道、村道，不同等級的道路路況和運力相差懸殊。因此，在不同類型的道路上，緩沖半徑有明顯的差別，其中高速公路、國道的緩沖半徑為1500m，省道的緩沖半徑為1000m，市道的緩沖半徑為500m，鄉(xiāng)道的只有100m。在研究過程中對此區(qū)域的古樹進行剪裁處理（見圖4）。通過統(tǒng)計相關(guān)的圖層屬性可知，其中有343棵樹落入道路緩沖區(qū)，對應的占比為70.17%。分析可知，從一級到三級的古樹數(shù)量分別為8、78、259株。從交通方面分析可知，這些古樹和道路的距離都較小，方便游客觀賞，因而有較高的旅游開發(fā)價值。不過與此同時其在以后開發(fā)中也會面臨地面硬化，透氣性差的相關(guān)問題，這對其生長狀況會產(chǎn)生不良影響。尤其是鄉(xiāng)道和村道緩沖區(qū)內(nèi)的古樹，這方面的問題表現(xiàn)更明顯。

圖4 常寧市道路緩沖分析圖

（三）常寧市資源集聚性緩沖分析

結(jié)合市政府“十四五”旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和現(xiàn)有的旅游景區(qū)規(guī)劃等相關(guān)資料可知，常寧市目前總共有十大景區(qū)。在研究過程中設(shè)置l0km為緩沖半徑，對所得資料進行繪圖處理，而得到相應的圖5。具體分析此圖結(jié)果可知有278棵古樹落入資源集聚性緩沖區(qū)，對應的占比較高，達到了56.85%。這些古樹中一級古樹18株，二級古樹51株，三級古樹209株。（見圖5）。由相關(guān)結(jié)果可知，這些古樹具有較高的資源聚集性，與景區(qū)類型有明顯差異，可以實現(xiàn)良好的資源區(qū)域組合效果。古樹在西南部區(qū)域的分布相對集中，具體分析可知其原因主要是景區(qū)分布也相對集中，大部分處于此區(qū)域。

圖5 常寧市資源集聚性緩沖分析圖

單景區(qū)資源集聚緩沖分析表明，西江漂流緩沖區(qū)古樹78株，約占資源集聚緩沖區(qū)古樹總數(shù)的28.06%，其中一級古樹7株，二級古樹15株，三級古樹56株；中國印山-中田古建筑群緩沖區(qū)古樹67株，約占景區(qū)資源積累緩沖區(qū)古樹總數(shù)的24.10%，其中一級古樹5株，二級古樹11株，三級古樹51株；天堂湖國家濕地公園緩沖區(qū)古樹61株，占景區(qū)資源積累緩沖區(qū)古樹總數(shù)的21.94%，其中一級古樹4株，二級古樹15株，三級古樹42株；常寧農(nóng)民協(xié)會舊址群-古城廓城池-廖家上灣古民居緩沖區(qū)古木34株，占觀光地資源集聚緩沖區(qū)古木總數(shù)的12.23%，其中1級古木1株，2級古木3株，3級古木30株。大義山自然保護區(qū)緩沖區(qū)的古木23株，占觀光地資源集聚緩沖區(qū)古木總數(shù)的8.27%，其中1級古木2株，2級古木4株，3級古木17株；水口山地區(qū)擁有古樹15株，在景區(qū)中占集聚緩沖區(qū)5.4%的比例，其中一級古樹1株，二級古樹2株，三級古樹12株。對比以上的結(jié)果可發(fā)現(xiàn)如下所示，西江漂流景區(qū)附近的古樹數(shù)量明顯高于其他景區(qū)的，古樹的聚集性較高，其次是中國印山-中田古建筑群景區(qū)，天堂湖國家濕地公園又次之。不過根據(jù)大量的經(jīng)驗可知，一般情況下古樹資源集聚性高，則附近景區(qū)開發(fā)過程中對古樹生境的影響更明顯。

四 結(jié)語

總之，根據(jù)ArcGIS對常寧市古樹資源現(xiàn)狀進行分析，研究設(shè)計開發(fā)基于ArcGIS古樹資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過對常寧市古樹資源數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，提出了針對常寧市古樹旅游開發(fā)的設(shè)計方案，且通過古樹名木數(shù)據(jù)庫與ArcGIS技術(shù)的結(jié)合也是國內(nèi)的一次創(chuàng)新性研究嘗試，具有廣闊的應用前景。