青海省黃河谷地生態農業信息系統分析

牛艷霞，馬秉斌，張云紅

青海省基礎地理信息中心，青海西寧 810000

青海省黃河谷地生態農業信息系統分析

牛艷霞，馬秉斌，張云紅

青海省基礎地理信息中心，青海西寧 810000

以李家峽灌區為試點，論述了系統在黃河谷地生態農業區規劃和建設中的作用，并介紹了系統在土地分類統計、可新增耕地面積計算、提灌分析、道路分析等幾個方面的實際應用。

黃河谷地；李家峽水庫灌區；生態農業；地理信息系統

為了配合“青海省黃河谷地生態農業區建設”，充分利用李家峽水庫豐富的水資源，改善我省黃河谷地土地的耕作環境，改善谷地農民的耕種觀念，用科學發展觀指導農業生產，把黃河谷地建設成穩產、高產的農業基地，為決策者提供各類土地準確翔實的利用數據和決策支持，服務于“黃河谷地生態農業區建設”的規劃和實施工作，我中心建立了“黃河谷地生態農業地理信息系統”，現將系統的功能結構與其在工作中的實際應用介紹如下。

1 系統建設目標

通過對李家峽水庫灌區各類空間地理數據（土地利用、高程、坡度、影像等數據）進行綜合統計分析和運算，運用GIS空間分析方法，實現項目區可新增耕地面積的計算，對擬建工程，（如道路）的影響范圍進行預先測算，統計其占用各類土地面積數據，實現在農田開墾、工程規劃方面的空間信息和數據的快速模擬生成，以期在宏觀統籌規劃和現實微觀操作兩個層面為政府決策提供數據支持。

2 系統開發模式與環境

系統為面向對象設計的單機系統，采用VB.NET+MapObjects+TerraExplorer View進行二次開發。

Vb.NET是目前主流的程序開發語言，可用于創建有豐富用戶界面的應用程序。

MapObjects是由美國環境系統研究所出品的一套地圖軟件組件集，利用它可以方便的在自己的應用中嵌入地圖功能。

TerraExplorer View是由skyline公司出品的三維地形瀏覽軟件，用戶可利用它實現地形場景的三維瀏覽漫游，并可通過其提供的二次開發接口實現在程序中的自定制。

3 系統功能模塊劃分及流程實現

根據不同的功能組合，系統劃分為3個大的模塊，即基本功能模塊、空間分析功能模塊和三維功能模塊。其中基本功能模塊主要用于實現一些常用的地圖功能，空間分析功能模塊用于實現道路拓寬分析等高級功能，三維功能模塊用于實現項目區的三維場景展示和瀏覽。

3.1 基本功能模塊

模塊根據其實現的功能和復雜程度進行劃分和組合。包括項目區地理數據的符號化顯示，顯示區域的放大、縮小、漫游，鷹眼圖導航圖的實現，圖層控制功能，圖例的顯示，點線面等圖形元素的圖形查詢，多坐標系統靈活切換的坐標顯示，距離與面積量算，地理要素的模糊查詢檢索，數據統計及輸出，系統幫助等。

3.2 空間分析功能模塊

空間分析功能模塊根據面向的不同應用方面，分為“可新增耕地面積統計計算”和“動態新增地理要素的空間影響評估”兩部分。

1）可新增耕地面積統計計算功能

主要用于實現項目區可新增耕地面積的統計及計算，用戶可利用此功能計算現有灌溉條件下和提灌條件下的項目區可新增耕地面積，其詳細計算流程如下所示：

2）動態新增地理要素的空間影響評估功能

用于對動態新增地理要素進行空間緩沖分析，然后將得到的緩沖區與相關地理要素進行空間運算，評估其空間影響范圍。其主要應用為規劃道路的占地分析和現有道路拓寬規劃的占地分析。

3.3 三維功能模塊

基于TerraExplorer View提供的API接口二次開發實現了三維場景的瀏覽漫游等功能，包括基于三維的長度和面積的測量等功能。

4 系統的數據組織結構

在本系統中,地理數據全部采用54黃海高程基準，80西安坐標系統,投影方式為高斯-克呂格6°帶投影,投影中央經線為99°。

系統用到的地理數據有，項目區基本地理要素圖層數據(包括點線面各類地理要素)，項目區土地利用現狀圖層數據，項目區坡度圖層數據，項目區灌區圖層數據,項目區棄荒地圖層數據。

坡度等級劃分方法為0到5°為1級，5到10為2級，10到15為3級，15到20為4級，20到25為5級，25到30為6級，30到35為7級。

5 系統的實際應用

5.1 土地分類統計

利用系統提供的功能，可以方便的進行灌區內各類土地分類的統計，其統計方式可分為，按地類統計、按縣行政區劃統計、按鄉行政區劃統計等，也可按用戶需求對其進行組合統計。對于統計生成的數據用戶還可以將其輸出為Foxpro、Access、Eecel、Pardox等多種格式。

5.2 現有耕地面積統計

利用本系統可以進行灌區現有耕地面積的計算生成和統計。系統采用的土地利用數據為經灌區1m高分辨率衛星影像解譯而成，基于此數據的現有耕地面積統計可以精確到平方米級，且統計生成的每塊耕地均可與影像表示出的實地位置與形態一一對應上。

5.3 灌區可新增耕地面積統計

可新增耕地面積的計算和統計功能是系統的的一項重要功能，利用此功能用戶可基于灌區面數據、土地利用數據和坡度數據快速計算生成出灌區內可新增為耕地的地類圖斑，并生成統計數據。

5.4 提灌分析

提灌分析指的是在現有自流水位高程的基礎上，模擬計算將灌溉水位提升若干米后形成的提灌面內的可新增耕地面積，其計算生成結果可為灌區土地開發和提灌工程的建設提供規劃依據。

以李家峽灌區為例，系統以如下方式進行計算，首先系統根據用戶輸入的提灌高度為緩沖閥值和原自流灌溉面進行緩沖計算得到一個提灌面，然后以該提灌面為準計算并統計其范圍內的可新增耕地面積，其計算結果可以分別按行政區劃（包括縣、鄉兩級）和地類進行統計，并可輸出為多種數據表格式。

5.5 道路分析

系統提供的道路分析功能用于實現規劃道路的占地分析和現有道路拓寬工程的占地分析。

以李家峽灌區范圍內的S20363道路為例，用戶在選擇該道路后只需設置好道路的原有寬度和拓寬寬度，即可進行道路拓寬分析，其計算得到結果如下所示，用戶可以從統計結果中得出道路拓寬工程將占用的各類土地面積，并可根據分析生成的地類圖斑確定其所在位置，也可將其輸出為shp格式的矢量數據。

6 結論

《黃河谷地生態農業信息系統》在李家峽灌區的試點應用證明本系統的建立可以為青海省黃河谷地生態農業區的建設提供有用的數據支持，通過此系統用戶可以進行項目區二維圖形和三維地形的漫游瀏覽，以多種查詢方式快速獲取項目區的各類詳細數據，并在此基礎上進行統計分析以及以多種格式導出以為其它應用提供數據支持，更可在系統空間分析的支持下實現諸如道路規劃占地面積統計、可新增耕地面積統計等高級功能，為黃河谷地生態農業區的規劃建設提供多方位的決策輔助和數據支撐。

[S-9]

A

1674-6708（2010）22-0056-02