基于GIS的拉萨拉鲁湿地资源开发规划初探

2020-07-21 02:55王杨
防护林科技 2020年5期
关键词:属性数据矢量图拉萨

王杨

(黑龙江省自然资源权益调查监测院,黑龙江 哈尔滨 150001)

拉鲁湿地国家级自然保护区具有十分丰富的自然资源,包括多种植物和动物资源,拉鲁湿地国家级自然保护区已经成为我国西部地区乃至我国重要的自然资源库。在开发的过程中,只有充分考虑到国土规划、空间规划和土地利用规划,应用一定GIS(地理信息系统)技术手段对拉鲁湿地进行开发利用,从而更好地进行资源的开发和空间规划,有助于湿地资源的合理利用和保护。

1 拉萨拉鲁湿地自然资源概况

1.1 稀有性

拉鲁湿地属于城市湿地,其生态环境和地理环境复杂多样,在自然界和人类社会中属于比较珍贵的自然资源。拉鲁湿地被誉为拉萨的“城市净化器”,其不仅可以吸收大量的二氧化碳,还能吸收大量的空气尘埃。以每m2湿地每13个单位滞尘2.5 g计算,则6.2 km2的草地一年可吸收当地空气中5 475 t尘埃。拉鲁湿地的稀有性还体现在是中国国内海拔最高(平均海拔高度3 645 m)、面积最大(保护区总面积1 220 hm2)的城市天然湿地。拉鲁湿地还是典型的青藏高原湿地,属于高寒湿地,其高寒湿地生态系统已经列为国家级保护。

1.2 生物多样性

拉鲁湿地动植物资源和土壤生物资源十分丰富,是黑颈鹤等一批珍稀野生动物的栖息地,湿地沼泽中生长着26科 、79属 、177种植物,包括睡莲科 、毛茛科、龙胆科、菊科、豆科、罂粟科等多种植物。动物方面,脊椎动物有 21目,35科,64属 ,78种,被称为“生物种群的基因库”,且有明显的地域分布和变化(图1)。

图1 拉鲁湿地植物群落生态分布系列坡面示意图

1.3 综合性

拉鲁湿地具有极其强大的蓄洪能力,湿地水位每下降20 cm,就可以容纳124万m2的洪水,对于综合防灾减灾,涵养水源,保护拉萨市区免受北部山洪威胁,维护生态平衡具有重要意义。拉鲁湿地被誉为拉萨的“城市之肺”,具有较强的扬尘、滞尘、二氧化碳净化能力,有利于维持拉萨市城市空气质量,恢复与重建城市生活环境。针对拉鲁湿地的开发、利用和保护,有利于进行草种改良湿地草原建设,为科学发展畜牧业奠定基础。

2 基于GIS的湿地管理应用功能

2.1 湿地资源管理

拉鲁湿地资源十分丰富,以鸟类为例,包括鸥、雁、鹤、鹬、鹭等多种类别,应用GIS可以对湿地的动植物、水等自然资源和人造景观等人文资源进行管理、保护和分布研究,从而为掌握各种资源现状、相互联系和动态变化奠定基础。

2.2 湿地区域规划

拉鲁湿地地理区域呈东西带状分布,水文情势变化丰富多样(图2),应用GIS可以对这些地形地貌、水文变化、动植物分布以及周边人文地理、交通状况、火灾防范等等情况进行综合性区域规划,从而为合理开发利用湿地资源提供帮助。

图2拉鲁湿地景观格局

2.3 辅助决策

拉鲁湿地是西藏境内最著名的、也是保存最好的高山自然沼泽生态系统,应用GIS技术手段对拉鲁湿地进行开发利用,从而更好地进行自然资源的开发和规划,将地理信息系统应用于林业规划监测工作,有助于为社会提供更好生态服务,为保护生物多样性、改善生态气候提供决策依据。

Evaluation system on the dual-purpose sweetpotato varieties for table-starch use and breeding of Yanshu 26

3 GIS在拉萨拉鲁湿地资源开发规划中的具体应用

3.1 拉萨拉鲁湿地自然资源数据库的建立

拉萨拉鲁湿地自然资源数据库是按照拉鲁湿地国土、空间、水文等规划进行湿地资源调查并在此基础上进行数据整理、录入所形成的数据集合空间,具体过程包括数据的调查与采集、输入与存储两个部分,这里需要运用到“符号学”的相关内容。按照“符号学”理论,对于拉鲁湿地的空间数据(地理位置、湿地形状大小等)和属性数据(生物多样性等)进行语言符号和逻辑学符号的提炼,从而用计算机可以识别的语言进行数据录入,具体流程见图3。

图3 GIS地理信息系统的数据处理

3.2 拉萨拉鲁湿地自然资源的调查与采集

湿地自然资源的调查与采集是一项复杂的系统工程,在调查拉鲁湿地自然资源数据之前,需要对湿地的基本情况和基础性资料有所掌握。鉴于此,可以利用GIS的相关软硬件,便捷地获取数据。

对于空间数据(长度、距离、面积等)来说,可以通过GPS测图、遥感影像、已有数据变化趋势分析、纸质地图扫描矢量化等方式,对地质、地理构造、资源变化等情况进行数据获取,可以及时、准确了解和掌握西藏拉鲁湿地生态保护、开发利用的原始数据,降低了在传统测绘和调查方法下的人力、物力、财力的消耗,最大化提高调查与数据采集的效率。

而对于属性数据,可通过实地调查走访、数据统计、历史资料汇总分析等方式,对拉鲁湿地的自然地理环境,如水质评价、地质地貌评价、水文情势变化与评价、动植物多样性评价、土壤评价、气候评价等;还包括人文环境评价,如人口与经济评价、人文历史文化资源评价、行政归属地整体评价、自然资源需求评价、基础设施建设评价、交通与食宿保障评价以及综合市场环境和法制环境评价等。

3.3 拉萨拉鲁湿地资源的输入与存储

图4 利用扫描仪 空间数据数字化过程

3.3.2 属性数据的输入与存储 属性数据属于综合性较强的数据,既包括自然数据,也包括人文数据,属性数据主要依靠历史数据的导入或外部数据的接入来直接读取,包括Access、dBase数据库类型的外部数据库。这些数据的接入或新数据的输入可以满足属性数据输入和存储需要。

3.4 拉萨拉鲁湿地森林自然资源的评价

根据数据库建立的目标和原则,对于拉鲁湿地的自然资源评价数据可以分为资源价值评价、资源区域条件和资源区位特征三个方面,按照层次分析法,采用三级指标评价方式,设置不同的子因子,建立三个层次的逻辑关系。在评价方法上,主要将量化分析方法与相关软件及 MapInfo的程序语言紧密地结合,MapBasic编程方式对于拉鲁湿地的自然资源现状及其演变特城和发展趋势进行模型化分析,在层次分析法所制订的各级别指标分析结果上将所有评价值加权汇总,对任意评价单元的各种空间分析,从而实现对资源进行评价。

4 拉萨拉鲁湿地自然资源规划策略

4.1 重视矢量图信息查询

矢量图以数学描述的方式来记录图像内容的。比如要记录拉鲁湿地某一水域从A点到B点一条线段,那么矢量图所保存的内容即为这条线段的起始点A到结束点B的坐标。矢量图查询在 MapInfo(桌面地理信息系统)与 ViewGIS(地信之窗)等软件的支持下,实现双向查询,操作更加简单和直观。

4.2 重视空间规划顶层设计

利用地理信息系统的数据支撑,制订《拉萨拉鲁湿地自然保护区总体规划》,在 “十三五”期末和“十四五”期间,国家层面要统筹全局,立足长远,从有利于西部地区生态资源发展的角度,在国家战略层面制定完善的湿地空间规划,加强科学、有效的顶层设计,强化执行监督,探索“多规合一”,促进生态资源健康可持续发展。

4.3 制订科学合理的湿地总体规划

GIS有助于分析历史数据,并将其用来采集最新数据,以此来分析拉鲁湿地的自然景观及其他自然资源的演变过程,借此预测未来发展趋势。因此,要充分利用GIS的数据收集与分析功能,对拉萨拉鲁湿地自然保护区地理位置图、面积变化历史分析比较图、土地利用与植被现状图图等为制订新的《拉萨拉鲁湿地自然保护区总体规划》奠定数据基础和决策依据。

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