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黄土高原是世界上水土流失最严重的地区之一，防护林体系最重要的防护功能就是防止水土流失。目前，防护林体系空间配置不合理严重影响了防护林生态功能的发挥，进行空间配置和结构优化调整成为该区防护林体系建设中要迫切解决的关键问题。当前我国在防护林体系空间配置和结构优化方面进行了广泛的研究，但已有的一些研究成果比较分散、零乱，缺乏系统的可操作性，降低了对其他地区的借鉴和指导作用。基于此，本文应用遥感和GIS技术，对黄土高原典型区泾河流域从区域和小流域尺度进行防护林体系空间配置和结构优化方法的研究，并综合其他防护林建设的研究结果和实践经验，设计开发了基于栅格的、多种模型综合与集成的防护林体系空间配置与结构优化决策支持系统(FODSS)。研究结果如下：
①区域尺度防护林体系空间配置和结构优化的目标是实现植被覆盖度的合理空间布局。以归一化植被指数NDVI代表植被覆盖度大小，以根据干燥度指数计算得出的潜在NDVI代表最优化植被覆盖度大小，分析泾河流域植被覆盖度冗亏格局，确定需要重点进行植被覆盖空间配置格局优化的区域。结果表明，泾河流域植被覆盖度亏缺较为严重，泾河流域中北部的重度亏缺区和流域最南端冲积平原农业区的中度冗余区，是泾河流域防护林体系空间配置优化的重点优化区域。
②小流域尺度的优化目标是在区域背景下，实现植被类型在不同地形上的合理配置。以坡向、坡度和高程作为主导因子对南小河沟小流域立地条件类型进行了划分，共划分为45种立地类型，选择乔木林、乔灌混交林、灌木林、人工草地、农田和天然草地作为该区配置的6种主要植被类型，并依据其对立地条件的适应性进行了优化配置。配置后，天然草地取代了乔木林成为该区的主要植被类型，灌木林面积有了较大幅度增加，植被类型空间配置结构趋于优化，水土保持功能得到提高。
③在以上研究的基础上综合其他防护林建设的研究结果和实践经验，设计开发了防护林体系空间配置与结构优化决策支持系统(FODSS)。系统设计了数据信息管理、模型库管理、知识库管理、分析决策、可视化分析、防护功能评价等功能模块，用户通过该系统获得决策所需的数据、信息和背景材料，明确决策目标和进行问题的识别，建立或修改决策模型，设计各种备选方案，并对各种方案进行评价和优选，通过人机交互功能进行分析、比较和判断，得到正确决策所必要的支持。
系统开发基于开源GIS，源代码开源，不仅降低用户使用费用还能集成现有研究成果，有利于共享和后继开发；使用JAVA语言，使系统可以跨平台使用；系统同时具有管理和决策的双重功能，通过林分和小流域尺度可视化显示生动直观的为管理者提供决策支持，大大提高决策者对防护林体系空间配置与结构优化的决策水平。