白婷婷
摘 要 掌握必要的基礎地理信息數據,并充分利用好數據是做好保護區規劃的前提。以新疆額爾齊斯河科克托海濕地保護區規劃為例,介紹獲取數據信息,利用GIS工具(AcrGIS)形成地理信息數據庫的過程。進而展示如何利用GIS對地理信息數據進行編輯、空間分析、存儲、制圖等。
關鍵詞 地理信息數據;科克托海濕地保護區;規劃;ArcGIS;應用
中圖分類號:P208;TU986.2 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.1.022
保護區總體規劃是在對保護區現有資源情況、社會經濟條件與建設現狀調查的基礎上,明確保護區的范圍與面積、保護對象與類型,制定一定時期內的發展規劃與目標[1]。地理信息數據通過將客觀存在的物體添加位置信息來達到描述客觀世界的目的。地理信息系統(GIS)是在計算機軟硬件系統的支持下,對地理信息數據進行存儲、編輯、量測、空間分析、制圖等的技術[2]。因其強大的空間分析能力,使其在規劃設計、資源調查、動態監測等研究中得到了廣泛的應用[3]。
賈荻帆、欒曉峰認為,GIS技術在自然保護區規劃中所起的作用主要有三方面:一是保護區的選擇,二是保護區面積的確定,三是輔助功能分區[3]。事實上,當前規劃單位承擔的自然保護區總體規劃涉及的新保護區極少,絕大多數都是現有保護區的晉升規劃、調整規劃以及調整或升級后的總體規劃,保護區范圍及功能分區以調整為主,重新區劃極少。王馨在碩士論文《GIS在呼中國家級自然保護區規劃中的應用》中,介紹了利用ArcView軟件基于DEM(數字高程模型)進行研究區的坡度、坡向分析,陰影渲染以及基于三維可視化技術輔助進行景觀分析和規劃[4]。目前,在自然保護區的規劃工作中,ArcGIS軟件比ArcView軟件具有更加廣泛的實用性,且當前利用GIS技術進行保護區規劃的文獻中未見基于某一具體保護區介紹基于地理信息數據進行自然保護區規劃的研究。
筆者在工作中參與了幾個保護區的規劃,體會到地理信息數據在自然保護區規劃中具有重要意義。本文以新疆額爾齊斯河科克托海濕地保護區為例,總結和歸納地理信息數據在保護區規劃中的作用。
1 數據與方法
一般而言,保護區規劃中使用的地理信息數據是逐漸增加的,這是因為一開始能夠直接獲取的數據很有限,隨著深入保護區實地調研并與保護區管理單位深入探討,才能逐漸收集豐富的數據,對保護區建設現狀進行分析和評價,對保護區存在的問題進行客觀分析,進而針對存在的問題進行建設規劃。
保護區規劃涉及的地理信息數據一般應當包括:遙感影像數據、地形圖、土地利用現狀數據、林業資源數據、水文水系數據、交通數據、植被分布數據、珍稀動植物分布數據、工程建設現狀數據以及可能影響保護區未來發展的相關規劃數據等。
依照規劃進程,地理信息數據在規劃中所起的主要作用依序是:作為實地調研底圖,逐步收集各類數據,形成包含各類基礎信息的基礎數據庫,為現狀分析、評價服務。依據規程及標準,圍繞保護區保護、發展和建設的需要,增加規劃數據,形成規劃數據庫,進而進行數據統計及制圖。
2 實例
2.1 地理位置與范圍
額爾齊斯河科克托海濕地自然保護區位于新疆維吾爾自治區哈巴河縣的額爾齊斯河、別列則克河沿岸,地理坐標為北緯47°52′~48°20′,東經85°31′~86°04′,總面積99 043.70 hm2,主要保護對象為濕地生態系統及生物多樣性[5]。經中共哈巴河縣委、哈巴河縣人民政府決定提升保護區層次,擬將自治區級自然保護區晉升為國家級自然保護區,本例中保護區規劃屬晉升保護區層次的規劃。
2.2 地理信息數據在規劃中主要作用
地理信息數據在保護區規劃中起的作用主要體現在:1)作為實地調研的底圖;2)構成保護區規劃地理信息數據庫;3)數據統計來源;4)制圖數據。
2.2.1 作為實地調研的底圖
實地調研是是保護區規劃的重要環節,一般以地形圖和遙感影像為底圖,結合保護區已有的資料實地調查保護區的本底資源及建設現狀,為下一步規劃做準備。
2.2.2 構成保護區規劃地理信息數據庫
保護區各類現狀數據構成保護區基礎地理信息數據庫,主要涵蓋:地形圖、遙感影像圖、水文水系數據、地形地貌數據(如DEM)、道路交通數據(公路、鐵路、碼頭、巡護林道、巡護步道等)、森林資源二類調查數據、林地保護數據、植被分布數據、珍稀動植物的分布數據以及保護區邊界、功能區區劃、工程建設及科研現狀(管理站、檢查站、界碑、瞭望塔等布設情況及其他正在進行或已批準的工程建設情況)、生態旅游現狀等數據。
在基礎地理信息數據庫上,進行現狀評價及綜合評價,明確保護區的性質、目標和類型,制定規劃目標。圍繞保護區保護、發展和建設的需要,本著實事求是、因地制宜、突出重點、分步實施的原則進行總體布局。
在基礎地理信息數據庫的基礎上增加規劃數據,形成保護區規劃數據庫,主要涵蓋:保護區新的邊界及功能分區(本例中邊界范圍與功能分區不變),工程建設及科研規劃數據(管理局、管理站、檢查站、瞭望塔、水文水質監測點的布設等)、道路交通規劃數據(林道、巡護步道、碼頭規劃數據)、生態旅游規劃數據、拐點布設等數據。
2.2.3 數據統計來源
保護區規劃的文本及附表中需要統計大量數據,這其中有很大一部分來源于保護區規劃數據庫,比如:保護區涉及的鄉鎮、行政村的個數、名稱;保護區范圍內各類土地的權屬、面積數據;保護區范圍內森林資源的種類、面積、蓄積數據;保護區現有林道、巡護步道長度、密度,規劃新建林道、巡護步道長度;保護區總面積及各功能分區面積;保護區現有及規劃管理站、管理點、檢查站、水文水質監測站、氣象觀測站等的位置及數量;保護區各管護站管護范圍;保護區規劃拐點的數量、坐標等。表1列出了保護區功能分區面積及涉及村莊范圍。
2.2.4 制圖數據
附圖是保護區規劃的重要組成部分,以圖件的形式清晰、準確地表達保護區的現狀、資源分布及規劃內容。保護區圖件主要由反映保護區現狀、資源情況以及規劃內容三部分組成,其中,反映保護區現狀的圖件主要有保護區位置示意圖、保護區建設現狀圖、保護區地形圖、保護區遙感影像圖;反映保護區資源情況的圖件主要有水文地質圖、植被分布圖、珍稀動植物分布圖、土地利用現狀圖、森林資源分布圖、林權圖、旅游現狀圖;反映保護區規劃內容的圖件有保護區功能分區圖、林班區劃圖(含管護站管護范圍)、保護區工程建設總體規劃圖(見圖1)、旅游規劃圖等。
3 討論
需要注意的是,各個保護區的地理信息數據類型要依據自身的特點確定,本例中保護區屬于河流濕地生態系統,因此規劃中還要收集水利部門的相關規劃。由于保護區與新疆生產建設兵團185團相鄰,因此還需收集保護區權屬的相關資料和圖件,摸清保護區的權屬問題。
另外,在實地調研中對實地與圖件不一致的地方,要對圖件進行更新,本例中森林資源二類調查數據與國土資源調查數據有幾處地類不一致的情形,主要原因是因為兩個行業的調查規范有所區別,比如對灌木林地的定義就存在差別,這就需要規劃人員實地進行調查,并與國土部門進行協商,以保證調查基礎數據的準確性。
4 結語
總之,地理信息數據是保護區規劃的基石,是保證規劃客觀、準確的基礎,在保護區規劃中應廣泛收集和調研地理信息數據,以便能夠獲取保護區現狀的準確信息,利用地理信息系統(本文采用ArcGIS軟件)對地理信息數據進行編輯、空間分析、存儲、制圖等,形成一個包含保護區各類地理信息的基礎地理信息數據庫,依據保護區總體規劃技術規程及其他相關規范,編制各類規劃地理信息數據,形成規劃地理信息數據庫。規劃數據庫為規劃提供數據統計及制圖的數據源。
因此,在保護區規劃實踐中,應保證地理信息數據的準確性和科學性,構建規劃地理數據庫,為保護區規劃提供地理數據支撐。同時,自然保護區管理信息系統是今后保護區管理的趨勢,在保護區總體規劃階段,做好數據庫的構建工作,對后續保護區管理系統的建設具有重要意義。
參考文獻:
[1] 自然保護區總體規劃技術規程[S].GB/T 20399-2006.
[2] 秦昆主編.GIS空間分析理論與方法[M].武漢:武漢大學出版社,2010:320.
[3] 賈荻帆,欒曉峰.GIS技術在自然保護區規劃中的應用[J].環境保護科學,2011,37(6):70-74.
[4] 王馨.GIS在呼中國家級自然保護區規劃中的應用[D].哈爾濱:東北林業大學,2011.
[5] 王希群,郭保香,張利.新疆額爾齊斯河科克托海濕地自然保護區保護價值[J].林業資源管理,2016(5):7-12.
(責任編輯:丁志祥)