利用MapInfo+VFP软件配置杉木种子园无性系

卢宗军 邓毅晖 周 通

(柳州市林业科学研究所 柳州 545300)

杉木种子园无性系合理配置可以有效降低或避免自交，同一无性系或家系至少应间隔20 m，小区内种质间要均衡分布，保证充分随机授粉[1]。各小区内配置无性系时要随机排列，每个无性系要有同等机会设置在小区中任何一个位置，为了保证某一个无性系安排在哪一位置不凭主观确定，在实践中大多采用抽签法(扑克牌法)或查随机数表来配置无性系，因为实际地形复杂及要考虑相同无性系或家系间隔距离问题，配置工作往往需要大量的人工进行调整，人为干预影响大，且可配置的无性系个数越少配置难度越大。本文采用MapInfo+VFP的方式对种子园进行无性系配置，快速准确，可应用于种子园随机排列配置无性系的工作。

1 方法原理

MapInfo Professional 7.0(以下简称MapInfo)的数据文件中，有一个数据文件后缀为“.DAT”的属性数据文件，该文件存放着地图的属性数据。它是一个二进制文件，格式为dBase IV的文件格式，因此Microsoft Visual FoxPro(以下简称VFP)可以对其进行读取和操作。利用MapInfo向属性数据文件导出每个砧木的空间坐标，通过VFP对属性数据文件分析和计算，为各砧木配置无性系。

2 配置准备

2.1 砧木图层的表结构设定

表1 砧木图层的表结构

原有砧木图层，但字段不同的，可以用修改表结构的方式调整(见表1)。

2.2 使用MapInfo建立砧木图层

砧木图层中的各砧木必须有自己的空间坐标。在使用MapInfo制作砧木图层时可使用无人机辅助[2]、GPS定点等方法，使各砧木在MapInfo中能标出它的实际位置。

2.3 用VFP建立无性系表

用VFP建立一个名称为“无性系表.dbf”的数据表，用作存储可配置的无性系，该表仅一个字段，字段名：无性系，数据类型：字符型(10)，数据表建立后将需配置的各无性系输入其中。

2.4 将空间坐标导入属性数据文件

用MapInfo打开砧木图层，用更新列的方式为每个砧木导入经度和纬度。打开MapInfo菜单“表”，选择“更新列”，此时会弹出更新列对话框，“要更新的表”下拉框选择砧木图，“要更新的列”下拉框选择“经度”，“从中获得值的表”下拉框也选择砧木图，“值”输入“CentroidX(obj)”，完成后点更新列对话框的“确定”，就可以完成各砧木的经度更新了。纬度的更新也是一样的，区别是“要更新的列”选择为“纬度”，值则输入“CentroidY(obj)”。

3 使用VFP配置无性系

3.1 各砧木相互距离的确定

两砧木间的距离可利用它们的经纬度求算。

公式中，S为两点之间距离，单位公里；A点经纬度为(a1，b1),B点经纬度为(a2,b2)；6 371为地球半径[3]。

使用VFP语言做成自定义函数。

FUNCTION JWTOJL(x1,y1,x2,y2)&&知道两点经纬度计算距离

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为距离，单位米；x1,y1分别为砧木A的经度、纬度；x2,y2分别为砧木B的经度、纬度。

RETURNS

ENDFUNC

3.2 随机数的确定

VFP的随机数为伪随机数，每次开始调用VFP随机数，所产生的随机数序列都是固定不变的，因此在程序调入时需要先执行RAND(-1)语句，用系统时间秒来作为随机种子值，同时因为生成的随机数最小值和最大值出现的几率是少于其它值的，可以采用两头增加5个空值的方式避免。

3.3 配置无性系

程序开始后，先生成一个临时数据表“wxx2.dbf”，将“无性系表.dbf”的内容复制至“wxx2.dbf”中，然后以随机的方式将“wxx2.dbf”中的无性系按砧木顺序配置，每配置一个无性系，先在砧木的属性数据文件中查找相同无性系或家系的各个分株，计算各分株与当前分株的相互间隔，只要有相同无性系小于规定间距(20 m)的，则再重新随机配置一个无性系，直至配置合适的无性系后，再从临时数据表中删除当前配置的无性系。当临时表的记录数为0时，就完成了的无性系配置的一个循环，以此类推。当同一砧木分配无性系50次皆不能达到要求，则该分组重新分配。当该分组重新分配30次后仍无法配置完成，则退出程序，重新调试后再运行，直到程序配置完成。

图1无性系配置VFP程序流程图

图2 使用VFP为杉木种子园配置无性系

4 运行结果

程序运行后，完成无性系配置工作。

从结果可以看出，无性系的配置分布随机，相同无系性各分株间隔距离足够，达到了设计要求。

5 结果与讨论

利用MapInfo+VFP的方式对种子园进行无性系配置是可行的，该方法快速准确，能够达到设计要求，且效率更高。

该方法相比人工抽签法(扑克牌法)或查随机数表法具有更少人工干预，更符合设计要求，且该方法在地形较复杂的种子园进行无性系配置时优势更明显。