基于多源遥感数据的橡胶林识别及橡胶-益智种植用地适宜性评价——以白沙县为例

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天然橡胶(Hevea brasiliensis)是我国重要工业原料和战略物资,橡胶树是天然橡胶生产原料的唯一来源。近年来,随着橡胶价格持续低迷,现存橡胶园由于缺乏科学管理造成很多橡胶园林下空间闲置浪费等诸多问题产业不稳定,单一橡胶树栽培模式受到严重冲击,唯有在橡胶林下间作经济作物提高土地产值才能有效稳定橡胶产业。科学评价橡胶间作复合种植适宜性,是发展橡胶林下间作经济的根本保障,同时,橡胶林主要分布在热带高山多云雾地区,其空间分布精确识别也决定了橡胶间作复合种植适宜性评价的精确度。综上所述,为了更加科学全面的掌握橡胶林空间分布格局和更加合理有效利用橡胶林下广阔的空间。因此,本研究选取地形复杂与多云雾且典型橡胶种植大县的海南省白沙县为研究区域。以典型成熟的胶-药复合种植模式中的橡胶-益智(Alpinia oxyphylla Miq.)间作系统作为研究对象,基于多源遥感数据和谷歌地球(Google Earth,GE)高清历史影像等影像资料,利用ENVI等软件平台采取不同方法比较分析,最终提取出白沙县现状胶园的精确分布。在此基础上,选取地理区位、地形、气候、土壤性状、土壤养分等五大类要素指标,利用层次分析法建立橡胶-益智复合种植用地适宜性评价指标体系,并结合GIS技术开展橡胶-益智种植用地适宜性评价研究,主要研究结果如下:(1)本研究基于橡胶林物候特征选取白沙县2019年3-8月份的LANDSAT 8 OLI遥感影像,选用最小距离分类法、神经网络分类法和最大似然法三种监督分类方法,经过影像分类结果的比较分析得出采用神经网络分类+GE影像识别精度最高,总体精度和Kappa系数分别达到了92.17%和90.39%。去除小斑块后整合得到白沙县2019年现状胶园的面积为70149.14ha。为中国南方地区尤其是海南多山地区的橡胶林面积的识别提取提供了科学指导;(2)研究将橡胶间作系统中典型的“南药”作物益智作为本次研究的复合系统选择,分别从影响益智生长的各大类因素中选取年平均温度、水源覆盖率、土壤质地、土壤有机质、土壤有效磷等17项评价指标因子,从多方面综合考虑复合系统适宜性分区的评价准则,基于层次分析法构建了白沙县橡胶复合系统种植用地适宜性评价体系和模型,为以后近似环境条件下的适宜性评价研究提供了理论依据。(3)本研究利用层次分析法构建的适宜性评价模型将白沙县橡胶园为橡胶-益智间作复合系统划分出高度适宜区、中度适宜区、勉强适宜区和不适宜区四种不同等级的种植区域,并运用GIS空间分析技术最终得出的研究区复合种植用地适宜性分区结果,白沙县橡胶-益智间作系统的高度适宜区、中度适宜区、勉强适宜区、不适宜区的面积分别为366447ha、307774ha、94041ha和12218ha,四种不同的评价等级分区占白沙县橡胶林总面积的比重分别为:46.95%、43.53%、7.80%和0.43%。
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