植物空间格局分析是研究植物种群结构、种内和种间关系以及种群和环境相互关系的重要手段。利用空间点格局分析法对植物种群空间分布格局和种间关系进行研究时,首先需要采集植株的空间坐标作为基础数据。实地对每种植物进行空间坐标测量费时费力；利用普通的摄影技术进行定位取样,仍然需要采用小样方拍摄拼接,流程复杂,难以自动化。GigaPan全景拍摄系统是一种新的影像系统,可以得到分辨率很高(千兆giga)的全景照片,在同一张照片内可以同时记录个体水平和景观尺度的细节和特征。本研究的目的是将GigaPan全景拍摄系统的拍摄优势与地理信息系统的影像处理分析优势结合起来,建立一套快捷有效的新摄影定位法,提高野外植物空间点格局数据采集的效率。在实际工作中,同一套设备的工作效率主要依赖于两个变量：单位样方大小和控制点数量。单位样方越大、控制点数量越少,工作效率越高,但数据准确度可能会降低。为了检测新方法的有效性,同时评估样方大小和控制点数量对坐标数据准确度的影响,我们选取了三处结构层次复杂程度不同的植物群落(人工草坪、低矮灌草丛、高大灌草丛)进行检验,确认了新摄影定位法的在不同情景下的有效性和局限性。研究方法如下：首先,将样方面积与控制点数量进行梯度设计,将样方内的部分植株设定为检查点(测试数据),用激光测距仪实测出控制点和检查点的坐标；然后,以GigaPan全景拍摄系统对样方进行拍摄获得不同大小样方的图像矩阵,将其合成出整个样方的影像后,通过地理信息系统对影像进行几何校正；最后,在影像中识别并测出检查点的图上坐标,与实测坐标进行比较,并计算检查点的均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)和检查点点间距离误差率,来评估新摄影定位法测量植物空间坐标的精度,并分析样方面积和控制点数量对两个精度指标的影响。本研究的主要结论如下：1)新摄影定位法在植物结构层次较简单的群落(人工草坪和低矮灌草丛)中的表现令人满意。当控制点数量达21个及以上时,在100平米的样方中,测量误差不超过5%。2)对于植株遮挡严重,植物群落结构层次复杂而难以定位到植物基部的高大灌草丛,新摄影定位法的精度和效率都显著降低,局限性较大；3)对比实地测量法、原有摄影定位法(大样方分解为亚样方)和新摄影定位法获取lOmxlOm样方中多植物种群空间坐标数据所需的时间后发现,新摄影定位法的野外数据效率是实地测量法的10倍以上,比原有摄影定位法快至少4倍。4)作为案例,使用新摄影定位法成功测定了白马雪山垭口树线以上的低矮灌草丛植物群落中主要建群物种密生福禄草(Arenaria densissima)和粉紫杜鹃(Rhododendron impeditum)的空间点格局。对密生福禄草进行简要的点格局分析后,发现其在0-50cm尺度范围内呈随机分布,在50-250cm尺度范围内呈聚集分布,与Alex等(2008)在安第斯山研究的另一高山垫状植物Azorella madreporica的空间点格局非常相似,从侧面说明了新摄影定位法的可行性。综上所述,本研究成功建立了一套基于GigaPan全景拍摄系统的新摄影定位方法,可以非常高效而准确的收集草地或低矮灌草丛群落的空间点格局数据。新摄影定位法还可用于长期监测植物的物种组成和数量变化等,进而研究多尺度的群落演替和群落建构过程。