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摘要:地理信息系统(GIS)是一种依托于计算机技术,通过获取地球表层空间的相关地理数据,并对数据进行综合采集、分析和利用的一种技术系统。自然保护区具有生态、文化和经济等多重价值,将GIS技术应用到自然保护区的管理工作中,一方面可以提供动态、精确的信息,方便管理人员及时掌握保护区内的动植物资源情况,提高保护工作的针对性;另一方面也能够为保护区的规划和建设提供指导,对于提高管理质量也有积极帮助。
关键词:GIS技术;自然保护区;开发利用;规划建设
引言:
现阶段GIS技术已经在物流运输、资源勘探、国防建设、城市规划等领域得到了广泛应用,为了更好的满足当前自然保护区管理工作的要求,也需要与时俱进的革新传统的管理手段,借助于GIS技术辅助自然保护区管理工作,在实现资源保护的基础上,还能进一步开发和利用资源,这也是自然保护区管理工作的重要任务。文章结合实际工作经验,分别从自然保护区研究开发和规划建设两方面,就GIS技术的具体应用展开了分析。
一、GIS技术在自然保护区研究开发中的应用
1、应用GIS技术研究自然保护区的地貌结构
地貌是环境的载体,对地貌结构的研究有助于认识自然保护区生态系统的形成与演变过程。地理信息技术通过数字地图和遥感影像数据可以生成数字地面模型(DEM或DTM),将遥感影像纠正、配准后,与DEM复合又可以生成地貌3维景观透视图。在DEM的基础上提取坡度、坡向与地表水系网络,可以对地貌的形态和结构进行分类分析与地表粗糙度分析,地表水系网络又可以反映出保护区内汇水区域的分布及主要河流的形成与分布。这样一来,整个自然保护区的地表形态与构成就可以定性、定量及立体可视化地展现出来。
2、应用GIS技术研究自然保护区的动植物
分布和进行动态监测动植物资源是自然保护区的主要资源,只有深入地研究保护区内动植物的种类与分布,才能对其进行有效的监控、管理与保护。GIS数据库可以同时管理动植物资源的空间位置信息和相关的属性信息,通过对遥感影像数据的数字分析与地面调查相结合的手段,可以将保护区范围内的动植物资源分类建立数据库,再以地理图形的方式展示出各种植物与动物的空间分布模式,进而可以进行植物生长环境与动物栖息地环境分析;还可在遥感影像数字分析的基础上,实时地监测植物生长状况与病虫害情况、动物生存环境的变化,分析的结果又能以专题地图和统计图表的方式显示给决策者与科技工作者。
3、应用GIS技术研究自然保护区生态系统
演变的模型模拟与预测自然界的生态系统是一个有机整体,對影响生态系统变化因素的分析与变化过程的研究,有助于人地关系的和谐共处及自然保护区生态系统的良性循环。GIS技术为生态系统的变化过程与功能分析提供了全面的研究手段。生态系统各组成部分之间的相互作用及复杂关系可以借助GIS的空间分析和显示工具来进行有效的研究分析和结果展示。GIS的空间叠加与空间统计分析功能可以帮助研究人员从基本生态数据中提取对生态系统变化过程认识有价值的信息,通过对这些深层信息的分析可以找出影响生态系统变化的主要因素或变量,从而构建生态系统的演变模型。在GIS系统中,可以以矢量或栅格数据结构将生态系统的演变模型编写程序来对未来5年或10年后的变化结果进行预测分析,分析的结果又以地理图形和统计图表的形式做成专题地图。生态系统的演变模型与GIS系统的集成可以用GIS中提供的宏语言来编写程序实现,但目前主流的方法是用GIS的功能组件在VB,VC或其他可视化的编程环境中将生态模型集成到统一的GIS环境中,形成生态环境管理GIS信息系统。
二、GIS技术在自然保护区规划建设中的应用
为了兼顾自然保护区的生态效益和经济效益,近年来许多自然保护区加强了对生态旅游规划、科研教育规划和森林草地防火规划等工作的重视。GIS技术能够为自然保护区各项规划和建设工作提供必要的参考,避免了在规划建设过程中对保护区内自然资源造成破坏或浪费。
1、GIS技术在森林草地防火规划中的应用
2016年4月份,宁夏湿地保护区发生火灾,过火面积超过10万平方米,造成了严重的经济和资源损失。森林火灾具有突发性强、蔓延速度快、危害性大的特点,需要在日常管理工作中采取有效的预防措施,及时消灭火灾隐患。GIS技术可以通过获取自然保护区地表植被、水源分布以及气象状况等多种信息,通过内部系统的建模分析,判断出自然保护区内不同地点可能发生火灾的概率,进而为管理人员开展应对措施提供了参考。例如,自然保护区内局部草地因病害出现干枯,成为了易燃材料。GIS技术扫描后可以在地图上明显的标注出该区域,管理人员可以及时清除枯草,然后在空气上重新培植草皮,消除了火灾隐患。
2、GIS技术在基础设施建设规划中的应用
在自然保护区范围内,应设立核心区、缓冲区和实验区,核心区和缓冲区应以保护为主。尤其是核心区,除开展必要的科研、监测活动以外,应尽量减少人为干扰。保护区的保护管理活动应尽量围绕核心区和缓冲区的保护进行。实验区除可以有组织、有目的地开展科研、宣教、生态旅游之外,还可以安排各种合理的农牧业生产和正常的经营活动。但必须以不破坏自然景观、不影响资源保护为前提。GIS技术可以在综合分析模拟的基础上,为自然保护区划分出核心区、缓冲区和实验区。应用GIS的叠加分析与缓冲区分析工具,识别出核心区内的居民点,并作出移民规划。应用GIS的资源分配模型与地形分析模型,作出保护站的选址规划、管线设施规划、道路规划和景观规划。
结语:
GIS技术在自然保护区管理中的应用,提高了管理工作的针对性、及时性和高效性,可以第一时间发现保护区内潜在的隐患,为管理人员采取有效的应急应对策略提供了参考。根据自然保护区管理工作的需要,掌握GIS技术的应用技巧,为自然保护区的发展奠定良好的基础。
参考文献:
[1]闫玉虎,刘培旭.地理信息系统(GIS)在天津古海岸与湿地国家级自然保护区管理应用中的研究[J].南开大学学报,2014(07):131-133.
[2]哈登龙,琚煜熙,方若龙.地理信息系统在鸡公山森林资源管理上的应用[J].青海农林科技,2016(02):167-169.
[3]倪鑫霞,王东秀.GIS在若干行业管理信息化中的应用——以公路、园林、自然保护区等为例[J].江苏商论,2017(18):178-179.
关键词:GIS技术;自然保护区;开发利用;规划建设
引言:
现阶段GIS技术已经在物流运输、资源勘探、国防建设、城市规划等领域得到了广泛应用,为了更好的满足当前自然保护区管理工作的要求,也需要与时俱进的革新传统的管理手段,借助于GIS技术辅助自然保护区管理工作,在实现资源保护的基础上,还能进一步开发和利用资源,这也是自然保护区管理工作的重要任务。文章结合实际工作经验,分别从自然保护区研究开发和规划建设两方面,就GIS技术的具体应用展开了分析。
一、GIS技术在自然保护区研究开发中的应用
1、应用GIS技术研究自然保护区的地貌结构
地貌是环境的载体,对地貌结构的研究有助于认识自然保护区生态系统的形成与演变过程。地理信息技术通过数字地图和遥感影像数据可以生成数字地面模型(DEM或DTM),将遥感影像纠正、配准后,与DEM复合又可以生成地貌3维景观透视图。在DEM的基础上提取坡度、坡向与地表水系网络,可以对地貌的形态和结构进行分类分析与地表粗糙度分析,地表水系网络又可以反映出保护区内汇水区域的分布及主要河流的形成与分布。这样一来,整个自然保护区的地表形态与构成就可以定性、定量及立体可视化地展现出来。
2、应用GIS技术研究自然保护区的动植物
分布和进行动态监测动植物资源是自然保护区的主要资源,只有深入地研究保护区内动植物的种类与分布,才能对其进行有效的监控、管理与保护。GIS数据库可以同时管理动植物资源的空间位置信息和相关的属性信息,通过对遥感影像数据的数字分析与地面调查相结合的手段,可以将保护区范围内的动植物资源分类建立数据库,再以地理图形的方式展示出各种植物与动物的空间分布模式,进而可以进行植物生长环境与动物栖息地环境分析;还可在遥感影像数字分析的基础上,实时地监测植物生长状况与病虫害情况、动物生存环境的变化,分析的结果又能以专题地图和统计图表的方式显示给决策者与科技工作者。
3、应用GIS技术研究自然保护区生态系统
演变的模型模拟与预测自然界的生态系统是一个有机整体,對影响生态系统变化因素的分析与变化过程的研究,有助于人地关系的和谐共处及自然保护区生态系统的良性循环。GIS技术为生态系统的变化过程与功能分析提供了全面的研究手段。生态系统各组成部分之间的相互作用及复杂关系可以借助GIS的空间分析和显示工具来进行有效的研究分析和结果展示。GIS的空间叠加与空间统计分析功能可以帮助研究人员从基本生态数据中提取对生态系统变化过程认识有价值的信息,通过对这些深层信息的分析可以找出影响生态系统变化的主要因素或变量,从而构建生态系统的演变模型。在GIS系统中,可以以矢量或栅格数据结构将生态系统的演变模型编写程序来对未来5年或10年后的变化结果进行预测分析,分析的结果又以地理图形和统计图表的形式做成专题地图。生态系统的演变模型与GIS系统的集成可以用GIS中提供的宏语言来编写程序实现,但目前主流的方法是用GIS的功能组件在VB,VC或其他可视化的编程环境中将生态模型集成到统一的GIS环境中,形成生态环境管理GIS信息系统。
二、GIS技术在自然保护区规划建设中的应用
为了兼顾自然保护区的生态效益和经济效益,近年来许多自然保护区加强了对生态旅游规划、科研教育规划和森林草地防火规划等工作的重视。GIS技术能够为自然保护区各项规划和建设工作提供必要的参考,避免了在规划建设过程中对保护区内自然资源造成破坏或浪费。
1、GIS技术在森林草地防火规划中的应用
2016年4月份,宁夏湿地保护区发生火灾,过火面积超过10万平方米,造成了严重的经济和资源损失。森林火灾具有突发性强、蔓延速度快、危害性大的特点,需要在日常管理工作中采取有效的预防措施,及时消灭火灾隐患。GIS技术可以通过获取自然保护区地表植被、水源分布以及气象状况等多种信息,通过内部系统的建模分析,判断出自然保护区内不同地点可能发生火灾的概率,进而为管理人员开展应对措施提供了参考。例如,自然保护区内局部草地因病害出现干枯,成为了易燃材料。GIS技术扫描后可以在地图上明显的标注出该区域,管理人员可以及时清除枯草,然后在空气上重新培植草皮,消除了火灾隐患。
2、GIS技术在基础设施建设规划中的应用
在自然保护区范围内,应设立核心区、缓冲区和实验区,核心区和缓冲区应以保护为主。尤其是核心区,除开展必要的科研、监测活动以外,应尽量减少人为干扰。保护区的保护管理活动应尽量围绕核心区和缓冲区的保护进行。实验区除可以有组织、有目的地开展科研、宣教、生态旅游之外,还可以安排各种合理的农牧业生产和正常的经营活动。但必须以不破坏自然景观、不影响资源保护为前提。GIS技术可以在综合分析模拟的基础上,为自然保护区划分出核心区、缓冲区和实验区。应用GIS的叠加分析与缓冲区分析工具,识别出核心区内的居民点,并作出移民规划。应用GIS的资源分配模型与地形分析模型,作出保护站的选址规划、管线设施规划、道路规划和景观规划。
结语:
GIS技术在自然保护区管理中的应用,提高了管理工作的针对性、及时性和高效性,可以第一时间发现保护区内潜在的隐患,为管理人员采取有效的应急应对策略提供了参考。根据自然保护区管理工作的需要,掌握GIS技术的应用技巧,为自然保护区的发展奠定良好的基础。
参考文献:
[1]闫玉虎,刘培旭.地理信息系统(GIS)在天津古海岸与湿地国家级自然保护区管理应用中的研究[J].南开大学学报,2014(07):131-133.
[2]哈登龙,琚煜熙,方若龙.地理信息系统在鸡公山森林资源管理上的应用[J].青海农林科技,2016(02):167-169.
[3]倪鑫霞,王东秀.GIS在若干行业管理信息化中的应用——以公路、园林、自然保护区等为例[J].江苏商论,2017(18):178-179.