水资源是人类生存和社会发展的基础。我国属于地球上严重缺水的国家之一,北京作为国际化大都市,其发展已经受到水资源问题的困扰。密云水库作为北京市主要饮用水源地,是北京的生命线。因此,水源保护林的建设,将直接关系到北京接近俩千万人口的饮水安全、城市生态安全与社会稳定发展,具有十分重要的地位。目前,水源林建设与经营管理正朝着科学化,精细化、信息化方向发展,为提高造林规划设计效率,推动水源林标准化建设与管理,科学指导生产,确保造林工程质量,提高水源林的生态效益、经济效益和社会效益,本研究在大量收集、归纳前人研究资料的基础上,对密云水源林造林规划设计系统进行了研制,并在该系统中建立了适合密云水源林的造林模式库。密云水源林造林规划设计系统是基于ArcGis的二次开发系统,是应用开发工具Visual Studio 2008中文版开发出的水源林造林规划设计专业系统。该系统实现了ArcGis图形的导入和处理,并且可以读取CAD图形。系统通过对所选定的项目区内林业小班数据资料的分析,判定出立地类型,自动规划设计出适合该地块的造林模式,用户也可以自定义造林模式。并且实现了立地类型现状总图、造林规划总图的自动化设计和自定义设计以及图纸的输出。针对具体的造林模式本系统提供了详细造林模式图式。同时用户可以通过造林效果与造价的技术经济分析,从多方案中选择最优方案。本研究还结合“十一五”国家科技支撑项目,针对密云水源林造林模式进行了现地种植实验。首先针对一种立地类型(低阴薄松)初步设计了10种造林模式,在标准样地上按设计要求进行种植,第三年夏季作每木调查,之后对不同造林模式的成活率进行排序,取前4位。对于没有进行专门实验设计的立地类型,通过实际造林工程的样地调查确定造林模式。每个立地类型选取2-4种造林模式,23种立地条件共选出52种典型造林模式,纳入造林规划设计系统数据库中。每种造林模式内容包括树种组成、初植密度、树种配置、株行距、配置方式、整地方式、幼林抚育方式等。此外,还将前人设计的成功典型造林模式也加入到了数据库中,共计74造林模式,供用户检索、选择使用。本系统研发了预算功能,用户输入造林的数量和定额后即可迅速计算出工程造价,通过调整数据,系统还能迅速反应出造价的变化情况,使用该功能,可以从技术、经济两方面进行造林模式优选。此外,该系统具有独立的新建和修改造林模式的功能,用户只需输入相关技术参数,就能方便快捷的形成一个新的造林模式,存入系统数据库中以备使用。本系统研发中充分考虑了可推广性。虽然是以密云县水源涵养林区域作为研究对象进行的设计,但是预留了可供用户扩展的接口。在其他区域应用时,用户只需研究立地类型,提供立地类型判别的标准和造林标准,之后将立地条件和适宜的造林模式输入系统即可。而其他功能可以与本系统通用。本系统采用组件式开发,方便修改,为今后开展更深入的研究打下了良好的基础。