CN1975727A - 使用gis对植物资源进行定量的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种使用GIS对植物资源进行定量的方法，当对某个区域中的植物资源进行定量时，通过较少的人力、时间和资金使用GIS就能对植物资源进行有效地定量。在所述方法中，从具有多个分布图的母群中提取样本群，其中，所述多个分布图将多个环境因素作为属性数据，并且每个环境因素包括通过GIS预处理获得的IMI。形成样本群的植物资源实际测量值和环境因素实际测量值之间的关系模型等式，并且该关系模型等式与母群的分布图相关联。所述分布图被重叠从而形成所述母群的植物资源估计分布图。

Description

使用GIS对植物资源进行定量的方法
技术领域
本发明涉及一种使用GIS(Geographic Information System，地理信息系统)对植物资源进行定量的方法，尤其涉及这样一种用GIS对植物资源进行定量的方法，其中，使用GIS通过植物资源估计分布图(基于包括湿度指数的环境因素)对植物资源进行定量。
背景技术
过去，植物资源被称为木材资源，木材资源由林场中的树形成，并基于对木材资源的推广和管理而有了发展。然而，在当今时代，随着对灌木、草本植物和苔藓材料的提取或基因资源的使用日益增加，植物资源的定义改变为除了包括木材资源外还包括灌木、草本植物和苔藓。
还未公开用于有效管理包括上述定义的物种的植物资源的系统。随着GIS被韩国的cyber国家管理(cyber nation management)开发出来，人们提供了具有全国性地理数据的NGIS(国家性的GIS)和具有全国性森林区域(6,400,000ha)的全面数据的FGIS(森林的GIS)。
GIS被设计为基本地处理具有分布特征的空间地理数据，并将这些数据数字化以形成数字地图。数字地形图、数字森林地貌图、森林地位级图以及生态自然图等可以作为计算地理数据的GIS源材料。在这里，数字地形图包含形状、地表面的高低和曲线、水流、道路和铁路以及村庄位置等。数字森林地貌图包含森林地貌、径级、龄级、疏密度。森林地位级图包含土壤纹理、有效土壤深度等。生态自然图包含自然公园边界。
上述GIS源材料以与纸面地形图的按比例缩小的地图块分类系统同样的方式被分类。下面将参照图1详细描述上述内容。
图1为部分示出传统的GIS的平面图。
如图1所示，GIS 101被称为材料系统，其通过提供多个功能(例如输入、修改、处理、输出和分析空间数据和属性数据)支持决策。在这里，GIS 101处理的对象是具有某些分布特征的空间地理数据。GIS 101以能够使得各种地理数据在地图102上显示的方式形成。地理数据用附图标记103表示。对于更加复杂的地理数据，应该提供由地图块104分开的空间数据和由多个层形成的属性数据。
空间数据表示各种地理形状位置和映射之间的空间相对位置关系，并在地图上用点、线和面表示。属性数据用在各种坐标以点、线和面表示的地理映射特征表示。
例如，假设用一个点表示的某地表面空间为土壤质量控制中心，则以一对坐标X和Y的形式将上述位置转换为空间材料，并且用土壤质量控制中心的名称和符号表示属性数据(在某个时间测量的BOD或DO)。线性材料(例如道路)用连续的点表示，属性数据(例如道路名称、道路宽度、道路表面材料、交通等级等)用字母或数表示，并存储在数据库中。使用由多线段形成的封闭曲线，以空间数据的形式处理以多边形状或表面材料形成的行政区域图和土壤地图。上述属性数据由封闭曲线分割的各个区域的种群或土壤特征形成。
在现有的技术中，存储在GIS中的、与植物资源相关的数据仅由与木材资源相关的数据形成。因此，需要构建一种与更广范围的植物资源相关的数据，以及需要构建该数据的某种方法。
为了构建更广范围的植物资源数据，需要调研全国性的植物资源。需要向GIS属性数据增加所调研的植物资源值。此外，需要某种管理系统以规定的间隔更新上述材料，并重新调研消失的植物资源，以及管理被构建的植物资源。构建和管理更广范围的植物资源需要大量的资金和时间。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于使用GIS对植物资源进行定量的方法，从而克服在现有技术中遇到的缺陷。
本发明的另一个目的在于提供这样一种用于使用GIS对植物资源进行定量的方法，其使用较少的人力、时间和资金就能够容易地识别大范围的植物资源的数量和分布。
本发明的另一个目的在于提供这样一种用于使用GIS对植物资源进行定量的方法，其中能够使用GIS有效地调研和分析植物资源。
本发明的另一个目的在于提供这样一种用于使用GIS对植物资源进行定量的方法，其中能够实时管理构建的植物资源数据。
本发明的另一个目的在于提供这样一种用于使用GIS对植物资源进行定量的方法，其中，使用所构建的植物资源数据能够计算某个区域的植物资源的估计值。
为了获得上述目标，本发明提供了这样一种使用GIS对植物资源进行定量的方法，可包括：第一步骤，从具有多个分布图的母群中提取样本群，从而形成样本群的植物资源实际测量值和环境因素实际测量值之间的第一关系表，其中，所述多个分布图将多个环境因素作为属性数据，并且每个环境因素包括通过GIS预处理获得的IMI(综合湿度指数)；第二步骤，通过将所述第一关系表与统计分析程序相关联以获得某个植物物种的植物资源实际测量值和环境实际测量值之间的关系模型等式，从而形成第二关系表；以及第三步骤，通过将第二关系表与具有所述母群的分布图相关联，并重叠所述分布图，从而形成所述母群的、将植物资源估计值作为属性数据的植物资源估计分布图。
所述分布图以三维栅格类型的形式形成从而通过重叠能够相互计算。
所述环境因素是13个因素，包括表示地理因素的海拔、方位和倾斜度；表示上层植物的物种(森林地貌)的森林地貌、径级、龄级、疏密度；表示土壤因素的土壤纹理、地位指数和土壤深度；表示人为干扰因素的接近特征；表示光照因素的日间可用光照累积强度以及IMI。所述IMI通过指示土壤因素的四个因素，山体阴影、流水累积、曲率和可用持水能力获得。
所述可用持水能力(t)通过公式：可用持水能力(t)＝有效土壤深度×(l/土壤排水)获得。
所述GIS处理预步骤包括：数字地理地图预处理步骤，形成多个分布图，其中每个分布图都将海拔、方位、倾斜、接近特征、山体阴影、流水累积和曲率作为属性数据；数字森林地貌图预处理步骤，形成多个分布图，其中各个分布图将森林地貌、径级、龄级和疏密度作为属性数据；森林地位级图预处理步骤，形成多个分布图，其中各个分布图将土壤纹理、地位指数、有效土壤深度和总的可用持水能力作为属性数据；以及基于调研时间的夏至累积光照强度预处理步骤，获得将日间可用累积光照强度作为属性数据的一个分布图。
根据使用GIS对植物资源进行定量的方法，形成将IMI作为属性数据的IMI分布图的方法包括：步骤(a)，形成四个分布图，各个地图将山体阴影、流水累积、曲率和总的可用持水能力作为属性数据；步骤(b)，将湿度加权值应用到四个地图的属性数据值；以及步骤(c)，随着相互计算出对应于同一位置(四个分布图重叠)的属性数据值，生成所述IMI分布图。
所述IMI基于下面的公式IMI＝(h×W1)+(f×W2)+(c×W3)+(t×W4)来计算，其中，h表示山体阴影值，f表示流水累积值，c表示曲率值，t表示总的可用持水能力值，W1表示山体阴影的湿度加权值，W2表示流水累积的湿度加权值，W3表示曲率的湿度加权值，W4表示总的可用持水能力的湿度加权值。
根据使用GIS对植物资源进行定量的方法，所述植物资源与基于植物物种的个体数量和基于植物物种的增长相对应。
在根据本发明的第一步骤中，通过输入所述样本群的植物资源实际测量值和环境因素实际测量值形成所述第一关系表，其中通过相应的位置调研获得所述样本群的所述植物资源实际测量值。
在根据本发明的第二步骤中，获得关系模型等式，以使用具有统计分析程序的逻辑回归分析程序基于所述环境因素实际测量值来确定植物资源估计值，上述处理的结果能够形成第二关系表。
在形成关系模型等式的方法中，所述关系模型等式以这样的一种方式形成，即，基于所述逻辑回归分析程序执行所述环境实际测量值之间的分析，并获得表示一种植物物种在13个因素之间的相对关系的13个相对关系系数，以及通过所述环境因素实际测量值和所述植物资源实际测量值之间的分析，将所述13个相对关系系数应用到所述关系模型等式。
在这里，关系模型等式用等式表示为：
Y＝A+A1(X海拔)+A2(X方位)+A3(X倾斜)+A4(X森林地貌)+A5(X径级)+A6(X龄级)+A7(X疏密度)+A8(X土壤纹理)+A9(X土壤位置)+A10(X有效土壤深度)+A11(X接近特征)+A12(X日间可用光照累积强度)+A13(X综合湿度指数)，
其中A为常数，A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，A10，A11，A12和A13为13个相对关系系数。
此外，根据本发明的使用GIS对植物资源进行定量的方法，还可包括用于对所述植物资源估计分布图的可靠度进行评估的步骤，以及可以包括通过将产地的单位价格应用到所述植物资源估计值来计算估计值的步骤。
附图说明
通过参照附图能够使本发明更易于理解，其中附图仅以示意示例的方式给出，而不是用来对本发明加以限制，其中：
图1为部分示出传统的GIS的平面图；
图2为根据本发明的使用GIS对植物资源进行定量的示例性方法的示意流程图；
图3为根据本发明的用于描述数字森林地貌图处理的平面图；
图4为根据本发明实施方式的、用于选择样本群(sample grounp)的方法的示意流程图；以及
图5为示出根据本发明实施方式的、用于生成母群(mother group)的植物资源的估计分布图的部分处理的立体图。
具体实施方式
下面将参照附图描述根据本发明优选实施方式的、使用GIS对植物资源进行定量的方法。
图2为根据本发明的使用GIS对植物资源进行定量的示例性方法的示意流程图。
如图2所示，根据本发明实施方式的使用GIS对植物资源进行定量的方法包括第一步骤201、第二步骤202和第三步骤203。在第一步骤201中，从母群中提取样本群，并形成样本群的植物资源实际测量值和环境因素实际测量值之间的第一关系表；在第二步骤202，通过使用某种统计分析程序参照第一关系表提取出植物资源实际测量值和环境因素实际值之间的关系模型等式，从而得到第二关系表；在第三步骤203，通过将第二关系表与母群的分布图相关联，使用母群的植物资源估计值作为属性数据，从而形成植物资源估计分布图。
在本发明的上述实施方式中，还提供第四步骤204以及第五步骤205。在第四步骤204中，通过将植物资源估计分布图与植物资源实际测量分布图(其将已经公知的植物资源实际测量值作为属性数据)进行比较而评估可靠性。在第五步骤205中，通过将相应区域的单位价格应用到植物资源估计值而计算估计值。
更详细地说，在第一步骤201中，通过对具有母群源材料的GIS进行预处理，基于各种环境因素(包括综合湿度指数)，形成多个分布图。在这里所述的环境因素为13个因素，包括：表示地理因素的海拔、方位和倾斜度；表示上层植物的森林地貌、径级、龄级、疏密度；表示土壤因素的土壤纹理、地位指数和土壤深度；表示人为干扰因素的接近特征(approaching characteristic)；表示光照因素的日间可用累积光照强度；以及IMI。
综合湿度指数表示在某个区域中包含的综合湿度量。综合湿度指数优选通过四个环境因素确定，例如山体阴影、流水累积、曲率以及总的可用持水能力。
在这里，山体阴影由因为倾斜角度、方位和位置的改变以及相邻山体区域的阴影而形成的不同光照辐射形成。在本发明中，当夏至期间当太阳位于正南方向时，在发射人造光时，通过对阴影程度进行分类而形成山体阴影值。因此，山体阴影值在SSW方向具有最小的值，而在NNE方向具有最大的值。
流水累积表示水的流量。倾斜区域的底部与山脊线相比具有更多的湿气。
曲率通过测量例如平坦、凹陷和凸出的外貌而得到。凹陷区域与凸出区域相比具有较高的曲率。
总的可用持水能力表示土壤的湿气保持度，并通过定量有效土壤深度和土壤排水度而获得。例如，可以通过下面的公式1获得总的可用持水能力。
[公式1]
总的可用持水能力(t)＝有效土壤深度×水保持率＝有效土壤深度×(l/土壤排水)
GIS处理步骤包括数字地理地图处理步骤、数字森林地貌图处理步骤、森林地位级图处理步骤以及基于时间调研的夏至累积光照强度处理步骤。在数字地理地图处理步骤中，使用NGIS工程获得的数字地理地图的属性数据形成多个分布图，其中每个分布图都将海拔、方位、倾斜、接近特征、山体阴影、流水累积和曲率作为属性数据。在数字森林地貌图处理步骤中，使用FGIS工程结果的数字地貌图的属性数据形成多个分布图，其中各个分布图将森林地貌、径级、龄级和疏密度作为属性数据。在森林地位级图处理步骤中，使用由另一FGIS工程结果的森林地位级图的属性数据形成多个分布图，其中各个分布图将土壤纹理、地位指数、有效土壤深度和总的可用持水能力作为属性数据。在基于时间调研的夏至累积光照强度处理步骤中获得一个分布图，该地图将日间可用的累积光照强度作为属性数据。
下面将描述母群的上述地理地图处理步骤、数字森林地貌图处理步骤、森林地位级图处理步骤。首先，基于缩小比例(1∶25,000)的地图块，将各科目数据分为多个层，并基于可通过科目分类的GIS源材料的属性数据，提取期望科目和基于地图块的位置层。所提取的地图块被连接到图上，并被转换为两维的图像，接着被转换为三维的图像。上述图像被转换为由多个格网(其每一个的大小为20m×20m)形成的三维栅格类型，从而形成具有新科目的三维栅格型地理分布图。在这里，数字森林地貌图和森林地位级图属于具有多边形的材料结构的矢量类型。由于多边形的结构被设置有各种属性数据，所以通过单个的属性数据将其分离提取出来，并转换为分离的栅格型材料。
图3为根据本发明的用于描述数字森林地貌图处理的平面图。下面将参照图3描述数字森林地貌图处理的方法。
在本文中，数字森林地貌图300用矢量型的层301表示，并包括由多个多边形303形成空间数据以及属性项306，其中属性项306由基于多边形303的森林地貌、径级、龄级和疏密度形成。空间数据的一个多边形303设置有属性表305，属性表305与包括多个属性项306的属性数据相对应。如图所示，空间数据的九边形303与映射属性项306的FID的数字9匹配，用户可以将各种属性数据305增加到属性表中的相同记录304(行)。下面描述属性数据305中表示上述属性数据的项。一条记录304包括森林地貌306a(Sang)、径级306b、龄级306c和疏密度306d(Mildo)。矢量型的层301被转换为栅格型的层302。在这里，由于栅格型的层302设置有能够通过各种计算和转换进行有效分析的材料结构，所以可以一起提供基本的计算功能。
下面将描述使用预处理通过GIS的源材料计算IMI的方法。
在本发明的实施方式中，基于山体阴影、流水累积、曲率和总的可用持水能力计算IMI。表示山体阴影、流水累积和曲率的各个属性数据可以通过预处理数字地理地图(其为GIS源材料)获得，表示土壤水保持能力的各个属性数据可以通过预处理森林地位级图(其为GIS源材料)获得。
因此，IMI能够以这样一种方式计算，即，相对于某个区域的母群，获得对应于山体阴影、流水累积、曲率和总的可用持水能力的属性数据，向上述属性数据值施加湿度加权值、将增加了湿度加权值的属性数据值相加，从而获得IMI。
因此，IMI可以基于公式2计算。
[公式2]
IMI＝(h×0.4)+(f×0.3)+(c×0.1)+(t×0.2)，
h表示山体阴影值，f表示流水累积值，c表示曲率值，t表示总的可用持水能力。施加到属性数据值(例如山体阴影、流水累积、曲率和总的可用持水能力)的湿度加权值直接采用在1972 LandscapeEcology 12：331-348，1997引用的上述值。
从具有多个分布图的母群中选择样本群。
图4为根据本发明实施方式的、用于选择样本群的方法的示意流程图。如图4所示，用于选择样本的方法包括：
统计计算步骤401，对母群的13个因素的分布特征进行计算；
统计计算步骤402，计算基于提取的样本群以及提取的格网点之间的13个因素的分布特征；
相互特征比较步骤403，其中在母群和样本群之间相互比较特征；以及
步骤405，当在相互特征比较步骤403中特征不匹配时，该步骤反馈到统计计算步骤402(该统计计算步骤402计算提取的样本群以及提取的格网点之间的13个因素的分布特征)，而当特征匹配时，选择样本群。
在选择样本群的步骤中，在三维栅格类型地理分布图沿着坐标X和Y形成多个格网点，并随机选择多个地图块样本群。在这里，将基于样本群的13个因素的属性数据与母群的属性数据进行比较，以确定所提取的样本群是否直接反映出母群基于13个因素的分布特征，以及是否选择了应用了母群特征的样本群。
直接调研样本群的相应位置，并且使用Excel程序，将通过相应位置的调研而获得的、基于各个样本群的植物物种的实际测量个体数量值，以及基于植物物种的实际测量增长值，以具有13个因素字段的Excel形式输入，从而形成第一关系表。表1显示了相对于根据某些调研的13个因素的实际测量值的、基于植物物种的实际测量个体数量值以及基于植物物种的增长测量值。增长测量值表示植物的存在，其值为0或1，在表1中未示出的植物具有的值为0。包括海拔等的13个因素值可以用样本群中的相对值表示，以用于比较。在表1中，由于值表示同一区域，因此给出了相同的值。
[表1]
  No.   植物物种   个体数量   海拔   方位   倾斜   森林地貌   径级   龄级   疏密度   光照强度   地位指数   土壤纹理   土壤深度   IMI   接近特征
6   土麦冬(Liriopespicata) 10.31 2 1 2 0 3 4 3 7 0 1 20 6 2
21   女贞(LigustrumjaponicumThunb) 20.61 2 1 2 0 3 4 3 7 0 1 20 6 2
58   宽叶苔草(Carexsiderosticta) 51.53 2 1 2 0 3 4 3 7 0 1 20 6 2
76   络石白花藤(Trachelospermumasiaticum var.interme-dium Nakai) 1236 2 1 2 0 3 4 3 7 0 1 20 6 2
106   寒凤兰(CymbidiumgoeringiiReichb.fil.) 113.37 2 1 2 0 3 4 3 7 0 1 20 6 2
125   山薄荷(Isodoninflexus(Thunb.)Kudo) 51.53 2 1 2 0 3 4 3 7 0 1 20 6 2
191   求米草(Oplismenusundulatifolius(Ard.)Roem.etSchult.) 51.53 2 1 2 0 3 4 3 7 0 1 20 6 2
227   黑松(PinusThunbergii) 5.15 2 1 2 0 3 4 3 7 0 1 20 6 2
在第二步骤202中，利用当前商业上使用的回归分析程序，参照第一关系表对植物资源实际测量值和13个因素的实际测量值之间进行分析，从而获得13个因素的实际测量值和植物资源实际测量值之间的关系。因此，有可能形成估计的植物资源(即，基于植物物种估计的个体数量值，通过植物物种估计的增长值)和13个因素的实际测量值之间的关系模型公式。在这里，用于回归分析程序的因变量被引用到植物物种(其为植物资源)的实际测量个体数量值、或植物物种的实际测量增长值。独立变量是13个因素(其为环境因素)的实际测量值。在上述回归分析之前，根据基于植物物种的13个因素的实测量值之间的关系分析的结果，基于植物物种获得13个因素的实际测量值之间的相对关系系数。
使用回归分析程序获得的相对于植物物种的、基于环境因素的相对关系系数以及关系模型等式，通过采用Excel程序被施加到第二关系表。例如，公式3中示出了关于韩国的Weinaro岛的络石白花藤(Trachelospermum asiaticum var.intermedium Nakai)的基于13个因素的实际测量值的关系模型等式在，其中，13个因素的实际测量值基于回归分析结果的估计值生成。
[公式3]
Y＝-172552.624+5576.409(X海拔)-2689.996(X方位北)-4400.893(X方位西南)-6908.361(X方位西)-4863.567(X森林地貌宽叶)+26867.291(X日间可用的累积 光照强度)-4209.804(X综合湿度指数)+2244.23(X径级)
在公式3中，Y表示络石白花藤的估计个体数量值，X表示13个因素的实际测量值(其为样本群的属性数据)。在这里，在13个环境因素中未用某些数字表示的方位、土壤纹理和森林地貌可分类如下。例如，在韩国Weinaro岛的方位可分为北、东北、西北、东、西、东南和西南。土壤纹理可分为肥沃土壤、沙质肥沃(sand loamy)土壤、细砂肥沃土壤。森林地貌可分类为针状叶、宽叶和混合叶。因此，当在某个格网点，环境因素中的方位因素为北时，X北的值为1，X方位西 南和X方位西的值为0。
当获得了如公式3的关系模型公式时，可以获得如表2的第二关系表。下面的第二关系表显示了基于络石白花藤(其为一个植物物种)的13个因素的实际测量值的关系模型公式示例。
[Table 2]
  No.   植物物种   海拔 …   综合湿度指数 …   关系模型公式
  76   络石白花藤(Trachelospermumasiaticum var.intermedium Nakai)   -10.537 …   -19.7 …   Y＝-172552.624+5576.409(X海拔)-2689.996(X方位北)-4400.893(X方位西南)-6908.361(X方位西)-4863.567(X森林地貌宽叶)+26867.291(X日间可用累积光照强度)-4209.804(X综合湿度指数)+2244.23(X径级)
在第三步骤203中，基于通过母群的植物物种估计的个体数量值、和基于通过植物物种估计的增长值，将通过母群的GIS预处理获得的各个环境因素的分布图与第二关系表关联，形成植物资源估计分布图。
图5是示出用于生成母群的植物资源估计分布图的部分处理的立体图。
下面将参照图5描述用于基于相对于母群中的一个植物物种的、估计的个体数量值形成植物资源估计分布图503的处理。
首先，读取基于母群的13个因素的13个分布图500，并且13个分布图500和关系模型公式相关，从而相对于与13个分布图500相对应的所有格网点，获得基于植物物种的估计的个体数量值和基于植物物种的估计的增长值。因此，获得了将估计的个体数量值和估计的增长值作为属性数据的植物资源估计分布图503。
例如，将描述相对于某种植物的植物资源估计分布图503的第三格网点503a，生成估计的个体数量值的处理。在具有母群的13个分布图500中的一个因素(环境因素)的属性数据值的第一分布图501中，与植物资源估计分布图503的第三格网点503a位于同一位置的第一格网点501a的属性数据值被应用到关系模型等式，从而获得基于第一格网点501a的某个因素(环境因素)的第一估计个体数量值。在这里，格网点的大小为20m×20m。
第二分布图502的、与第三格网点503a处于同一位置的第二格网点502a的属性数据值被应用到关系模型等，从而获得基于第二格网点502a的某个因素(环境因素)的第二估计个体数量值。
以上述方式，将13个分布图500的属性数据值与关系模型等式关联，从而使得相对于13个分布图500，获得对应于同一位置的某种植物物种的13个估计个体数量值。将以上估计个体数量值相加，并生成某种植物相对于植物资源估计分布图503的第三格网点503a的估计的个体数量值。
在13个分布图500所有的格网点上，将同一位置的格网点处生成的某种植物物种的个体数量值相加，形成某种植物的物种相对于植物资源估计分布图503的所有格网点的估计的个体数量值。这里，由于13个分布图500以可计算的三维栅格结构形成，所以可以相互计算分布图。
在本发明中，通过简单地调研从母群中提取的样本群的植物资源，对所有的母群的植物资源进行定量，以生成植物资源估计分布图，从而通过相对于母群GIS的预处理获得的基于13个因素的多个分布图被应用。
接下来，在第四步骤204中，对关系模型等式的可靠性进行评估，即对关系模型等式(其生成将植物资源作为属性数据的植物资源估计分布图)是否可以应用到某个区域进行评估。为了评估关系模型等式，将通过对某个群体(不是母群)的植物资源调研而获得的植物资源实际测量值与通过应用关系模型等式获得的某个群体的植物资源估计值进行比较，从而计算出植物资源相对于某个群体的实际测量值和估计值之间的误差率。所计算出的误差率以Excel程序的形式形成，如图3所示，从而形成第三关系表。
[表3]
  No.   植物名称   实际测量个体数量值   估计个体数量值   误差率(％)
  23   冠蕊木(Stephanandraincisa Zabel)   123   118   4.065041
  58   宽叶苔草(Carexsiderosticta)   528   524   0.757576
  76   络石白花藤(Trachelospermum asiaticum var.intermediumNakai)   23421   24944   6.105677
  100   络石(Trachelospermum asiaticum var.majus Ohwi)   307   303   1.302932
  116   柃木(Eurya japonicaThunb.)   496   484   2.419355
  160   稚子百合(DisporumsmilacinumA.Gray.)   1930   1926   0.207254
如表3所示，关系模型等式是整体可靠的，具有高的可靠性。
接下来，在第五步骤205，通过将产地(production site)的单位价格应用到植物资源估计值而计算出估计值。例如，表4示出了物种络石白花藤的植物资源估计值，即，表4显示了在个体数量为86,968,294时，通过将80韩圆作为产地的单位价格而获得的植物资源估计值。
[表4]
  No.   植物名称   植物资源(个体数量)估计值   产地的单位价格   估计值
  76   络石白花藤(Trachelospermumasiaticum var.intermedium Nakai)   86,968,294   80   6,957,463,520
因此，有可能获得具有定量的植物资源的植物资源估计分布图，从而获得13个因素和使用GIS的植物资源之间的关系模型等式，并将13个因素值分别应用到关系模型等式。此外，能够通过计算基于某个区域的植物资源的估计值，而实时检测在某个区域由于自然灾害和人为原因造成的植物资源变化。
工业应用性
如上所述，在本发明中，需要较少的人力、时间和资金就能够使用GIS有效地对某个区域的植物资源进行定量和管理。此外，能够正确地估计植物资源的值，从而使得本发明可以很好地应用于工业。
由于本发明可以在不违背其基本特征的精神下以几种形式来实现，因此，应该理解上述的实施例并不限于前述的说明书书描述中的任何细节，而是由所附的权利要求来限定。因此，任何对本发明的改变、修改或等同替换都落入由所附权利要求限定的范围内。

Claims (13)

1.一种使用GIS(地理信息系统)对植物资源进行定量的方法，包括：
第一步骤，从具有多个分布图的母群中提取样本群，从而形成样本群的植物资源实际测量值和环境因素实际测量值之间的第一关系表，其中，所述多个分布图将多个环境因素作为属性数据，并且每个环境因素包括通过GIS预处理获得的IMI(综合湿度指数)；
第二步骤，通过将所述第一关系表与统计分析程序相关联以获得某个植物物种的植物资源实际测量值和环境实际测量值之间的关系模型等式，从而形成第二关系表；以及
第三步骤，通过将第二关系表与具有所述母群的分布图相关联，并重叠所述分布图，从而形成所述母群的、将植物资源估计值作为属性数据的植物资源估计分布图，
其中，所述IMI通过指示土壤因素的四个因素，山体阴影、流水累积、曲率和可用持水能力获得。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述分布图以三维栅格类型的形式形成从而通过重叠能够相互计算。
3.如权利要求1所述的方法，其中，除了所述IMI，所述环境因素还包括表示地理因素的海拔、方位和倾斜；表示上层植物的物种(森林地貌)的森林地貌、径级、龄级、疏密度；表示土壤因素的土壤纹理、地位指数和土壤深度；表示人为干扰因素的接近特征；以及表示光照因素的日间可用累积光照强度。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述可用持水能力(t)通过下面的公式1获得；
[公式1]
可用持水能力(t)＝有效土壤深度×(1/土壤排水)。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述GIS预处理步骤包括：
数字地理地图预处理步骤，形成多个分布图，其中每个分布图都将海拔、方位、倾斜、接近特征、山体阴影、流水累积和曲率作为属性数据；
数字森林地貌图预处理步骤，形成多个分布图，其中各个分布图将森林地貌、径级、龄级和疏密度作为属性数据；
森林地位级图预处理步骤，形成多个分布图，其中各个分布图将土壤纹理、地位指数、有效土壤深度和总的可用持水能力作为属性数据；以及
基于调研时间的夏至累积光照强度预处理步骤，获得将日间可用累积光照强度作为属性数据的一个分布图。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述IMI基于下面的公式2计算；
[公式2]
IMI＝(h×W1)+(f×W2)+(c×W3)+(t×W4)
其中，h表示山体阴影值，f表示流水累积值，c表示曲率值，t表示总的可用持水能力值，W1表示山体阴影的湿度加权值，W2表示流水累积的湿度加权值，W3表示曲率的湿度加权值，W4表示总的可用持水能力的湿度加权值。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述植物资源与基于植物物种的个体数量和基于植物物种的增长相对应。
8.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一步骤中，通过输入所述样本群的植物资源实际测量值和环境因素实际测量值形成所述第一关系表，其中通过相应的位置调研获得所述样本群的所述植物资源实际测量值。
9.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第二步骤中，获得关系模型等式，以使用具有统计分析程序的逻辑回归分析程序，基于所述环境因素实际测量值来确定植物资源估计值，上述处理的结果能够形成第二关系表。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述关系模型等式以这样的一种方式形成，即，基于所述逻辑回归分析程序执行所述环境实际测量值之间的分析，并获得表示一种植物物种在13个因素之间的相对关系的13个相对关系系数，以及通过所述环境因素实际测量值和所述植物资源实际测量值之间的分析，将所述13个相对关系系数应用到所述关系模型等式。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述关系模型等式用公式3表示；
[公式3]
Y＝A+A1(X海拔)+A2(X方位)+A3(X倾斜)+A4(X森林地貌)+A5(X径级)+A6(X龄级)+A7(X疏密度)+A8(X土壤纹理)+A9(X土壤位置)+A10(X有效土壤深度)+A11(X接近特征)+A12(X日间可用光照累积强度)+A13(X综合湿度指数)，
其中，A为常数，A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，A10，A11，A12和A13为13个相对关系系数。
12.如权利要求1所述的方法，还包括用于对所述植物资源估计分布图的可靠度进行评估的步骤。
13.如权利要求1或12所述的方法，还包括通过将产地的单位价格应用到所述植物资源估计值来计算估计值的步骤。
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