金麗萍
甘肅省水土保持科學研究所,甘肅 蘭州 730020
規劃系統分析了新區水土流失現狀及危害、發展機遇及存在的問題,總結了水土保持的經驗及成效,提出了不同類型區的防治方略、確定了水土保持防治目標、任務與總體布局,提出預防、治理、綜合監管和重點項目規劃,為實現生態良性循環、保障飲水安全、改善生產條件和人居環境、建設美麗蘭州新區,推動全市經濟社會發展提供支撐和保障。
蘭州新區在甘肅省的中部,是古絲綢之路的交通要道,土地總面積是80 645.29hm2,因降雨少,干旱,植被稀疏,自然條件嚴酷,生態環境脆弱,所以水土流失面積大,侵蝕強度高,扣除水域面積259.81hm2和硬化面積1 331.92hm2,水土流失面積達到了79 053.56hm2,其中輕度侵蝕占總面積的58.48%,中度侵蝕占總面積的20.15%,強度侵蝕占總面積的21.38%。主要的水土流失類型是水力侵蝕,兼有風力侵蝕。蘭州新區北部屬于灌溉農業區,距騰格里沙漠僅25km,以風水復合侵蝕的類型是蘭州市區春冬季節浮沉和沙塵暴的源頭之一。大風剝蝕土地表面,造成土壤耕作能力降低,區域植被退化,蓄水保土能力消減,土地沙化,削減了農業發展的基礎。近年來隨著新區經濟的發展進程加快,城市道路需建設、機場要擴建、企業廠房等基礎設施的完善過程中,由于不及時規范的實施環境保護工作,加劇了揚塵等災害。新區區域內幾條大的沙溝因暴雨洪水使溝頭不斷延伸,溝底下切,溝岸擴張,因而蠶食農民耕地,谷坡坍陷,使得大量的土壤表層和土壤有機質流失,農民可利用的土地越來越少,嚴重威脅農業生產和交通設施。由于暴雨中洪水攜帶泥沙,造成水庫、渠道泥沙淤積,使有效庫容減小,從而削減了水利綜合效益,縮短了工程壽命,增加了維修投資,影響了水利建設的發展。
2016年10月,根據遙感影像ArcGis解譯結果,蘭州新區為新設區,由原蘭州市永登縣的上川鎮、中川鎮、秦川鎮和皋蘭縣的西岔、樹屏鎮、水阜鎮部分管轄區域組成,按總面積其中耕地面積包括旱地和水澆地31 378.43hm2,園地面積152.45hm2,林地包括苗圃面積1 702.84hm2,人工種草面積3 7.6 7 h m2,城市建設用地6 526.68hm2,村莊用地5 196.71hm2,水域及水利設施用地259.81hm2,未利用地10 041.47hm2。綜上所述,新區耕地面積大,為新區拓展和農產品供應提供充足的土地資源;荒地面積大地形復雜,地類單一,主溝道和次級主溝道,比降較緩多為溝臺地旱地,支溝比降較陡,溝道較短均為荒地,土質疏松、植被稀疏,水土流失嚴重;未利用地面積大,土地資源充足,原地貌為低山丘陵,現已全面進行土地整治,規劃為企業建設用地、促進了新區的發展,提供充足的土地資源。
經過5年不懈努力,新區累計治理面積達24 132.43hm2,其中城市綠化12 200hm2,果園152.45hm2,荒山造林1 702.84hm2,種草37.67hm2,水土流失治理度達到29.93%。城區的水保功能主要以維護人居環境為主,主要實施以城市綠化為主的生態治理工程;生態農業區的水保功能主要以農田保護為主;并實施以防風固沙林帶的建設為主的治理工程,這些都取得了很好的治理效果,極大調動了群眾實施水保措施的積極性,水土保持工作取得了大的進步,為生態環境和經濟發展做出了積極貢獻,同時水土保持監督檢查力度應不斷加強。
新區地處甘肅中部溫帶亞干旱區,氣候干燥,降雨極少,蒸發強烈,區內無常年徑流,自產水資源匱乏,區內主要水源為引大入秦工程調入的大通河水,主要發揮城鄉生活供水及農業灌溉供水功能。地表水資源貧乏,地下水深礦化度高,含水層富水性較差,地表和地下水生態用水資源十分有限。
新區現有供水廠兩座,尖山廟水廠和新區第一給水廠,按照《地表水環境質量標準》,蘭州新區水質狀況為優,達標率100%。由于新區飲用水全部為注入式水源地,水土流失對水源地有一定的影響,比如生產建設項目的生產運行中的地表擾動,植被破壞,能源化工企業的污染物排放等,應嚴格控制水源地一級保護區的開發利用;沙塵暴和揚塵會緩慢而持續的侵占水庫庫容和灌渠,應盡可能地對風沙威脅的水庫和渠道周邊栽植防風減沙林帶。
蘭州新區堅持生態建設與產業發展、城市建設同步推進,打造“產、城、綠”融為一體的特色城市空間,一是生態綠化環境明顯改善,以防護林帶、城市綠廊、公共綠地為核心,分層次推進生態綠化,完成造林綠化18.6萬畝。二是城市景觀特色鮮明,充分利用了南部水系較多的地貌,建成了以二號生態湖、秦王川國家濕地公園、百花公園、迎賓公園等為主的生態景觀體系。三是生態修復力度不斷加大,積極打造生態修復示范區。四是循環經濟步伐加快,堅持資源的開發和節約利用,企業采取清潔生產技術、工藝和設備,有效的提高了新區資源利用效率。
隨著社會信息化和電子化的發展,數據的處理、運算、效果分析、儲存管理、傳輸交流等,迫切需要建立相應的信息系統,以滿足信息化時代對水土保持監督管理工作提出新的需求。開展專項調查、遙感解譯的專項研究,及時對地理信息系統(GIS)和遙感解譯進行技術培訓及專業技能的摸索、探究。如今信息科技的發展為各專業的人們提供了一個更為廣闊和便捷的探究與研究領域,對于我們水保同事們,GIS系統是一門新的現代地學領域,我們必須學習掌握及運用到實際的項目的解譯中。
通過對ArcGis的背景、發展歷程的了解認識和對地理信息處理中的空間數據的定位、影像的導入、圖形數據的確定、遙感圖像的數據、屬性數據等用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種地理現象和過程。通過實習將理論知識與《蘭州新區規劃》相結合,通過運用ArcGis繪制《蘭州新區土地利用現狀和水土保持措施現狀圖》《蘭州新區水土流失現狀、水土保持監測點及重點項目分布圖》《蘭州新區水土保持區劃、水土保持重點預防區和重點治理區分布圖》,使我們的所學進一步鞏固和提高。
對地形圖數據的編輯,打開ArcGis軟件,添加數據把所需的四副新區影像地形圖數據,對添加的地形圖數據進行校準,建立矢量文件(shp格式),打開ARC catalog創建shp格式文件。導入已建立好的shp文件,開始編輯,在內容列表中建立“bianjie.shp”圖層文件,在editor菜單中選擇start editor命令,開始編輯矢量數據文件。對已編輯的數據進行拓撲和賦值,先建立shp格式面文件,打開已完成編輯的線文件(xiangmubianjiexian.shp)和新創建的面文件(liuyubianjiemian.shp)開始編輯面文件。通過影像圖的熟悉及新區各種地類類型的認識,以及解譯人員現場的調查完善,地類界限的繪制遵循以下原則:地類界限以線狀地物邊界為參考繪制;地類的劃分遵循先粗后細的原則,先繪制容易區分的道路、河流等邊界,然后繪制建筑物邊界及圍繞村鎮周圍的耕地、草地、林地、苗圃、荒地、未利用地等邊線。
1.影像圖上植被表現為紅色。地被物覆蓋度較高的灌木林地、有林地、疏林地等加之對區域的分析在影像上表現為淺紅色;地被物覆蓋度低的荒山荒坡、經濟林、難利用地、農地等在反映為淺藍色;經濟林的影像特征與農地的影像極為相似,但經濟林的顏色在主體為青藍色的色調之間已有淺紅色的細微顆粒出現;在荒山荒地以青藍色為主體,夾雜著淺紅色的大小不一的細微顆粒;荒地和難利用地兩種地類均覆蓋物少,影像相似,在淺藍中夾雜著大小不一的紅橙、黃色斑點,但難利用地有部分裸露或者表土層已流失,所以可能呈淺紫色;灌木林多以淺橙色居多,也有橙紅色。
2.在對以上地類進行判讀時,由于投影時太陽的高度角、天氣變化的關系而形成的陰影可能使亮度不一致,所反映的顏色也不一致。2017年我們以影像特征數據為主,借助相關資料和實地外業調查,對蘭州新區的地類類型現狀做了相似數據整理。
通過對影像地類特征直接、對比、邏輯等方式的分析,在arcgis繪制蘭州新區生態圖的線性要素鐵路、公路;面要素機場用地、城市、村莊、水澆地、旱地、有林地、果園、苗圃、人工草地、水庫水面、坑塘水面、荒地、未利用地,從而一目了然的分析出農民產業經濟主要類型、分布情況、以及產業量低下的主要原因,還有水土流失的主要危害區域。
《蘭州新區規劃》總體現狀的評價完整分析了我省中部地區生態環境的脆弱現狀、水土流失的主要區域、農業產值單一的主要狀況,運用ArcGis軟件更加清晰明了農民土地利用狀況。區域內嚴重的水土流失在很大程度上制約著全市經濟社會的發展和小康目標的實現。水土保持是一項涉及自然科學和社會科學的系統工程,因此,通過現代地理信息遙感解譯技術,根據客觀的自然規律和社會經濟規律,采取建設高產穩產的基本農田等有效措施,在解決群眾溫飽問題的基礎上,在逐步大力加以改變。