青海省黄河谷地生态农业信息系统分析

牛艳霞，马秉斌，张云红

青海省基础地理信息中心，青海西宁 810000

青海省黄河谷地生态农业信息系统分析

牛艳霞，马秉斌，张云红

青海省基础地理信息中心，青海西宁 810000

以李家峡灌区为试点，论述了系统在黄河谷地生态农业区规划和建设中的作用，并介绍了系统在土地分类统计、可新增耕地面积计算、提灌分析、道路分析等几个方面的实际应用。

黄河谷地；李家峡水库灌区；生态农业；地理信息系统

为了配合“青海省黄河谷地生态农业区建设”，充分利用李家峡水库丰富的水资源，改善我省黄河谷地土地的耕作环境，改善谷地农民的耕种观念，用科学发展观指导农业生产，把黄河谷地建设成稳产、高产的农业基地，为决策者提供各类土地准确翔实的利用数据和决策支持，服务于“黄河谷地生态农业区建设”的规划和实施工作，我中心建立了“黄河谷地生态农业地理信息系统”，现将系统的功能结构与其在工作中的实际应用介绍如下。

1 系统建设目标

通过对李家峡水库灌区各类空间地理数据（土地利用、高程、坡度、影像等数据）进行综合统计分析和运算，运用GIS空间分析方法，实现项目区可新增耕地面积的计算，对拟建工程，（如道路）的影响范围进行预先测算，统计其占用各类土地面积数据，实现在农田开垦、工程规划方面的空间信息和数据的快速模拟生成，以期在宏观统筹规划和现实微观操作两个层面为政府决策提供数据支持。

2 系统开发模式与环境

系统为面向对象设计的单机系统，采用VB.NET+MapObjects+TerraExplorer View进行二次开发。

Vb.NET是目前主流的程序开发语言，可用于创建有丰富用户界面的应用程序。

MapObjects是由美国环境系统研究所出品的一套地图软件组件集，利用它可以方便的在自己的应用中嵌入地图功能。

TerraExplorer View是由skyline公司出品的三维地形浏览软件，用户可利用它实现地形场景的三维浏览漫游，并可通过其提供的二次开发接口实现在程序中的自定制。

3 系统功能模块划分及流程实现

根据不同的功能组合，系统划分为3个大的模块，即基本功能模块、空间分析功能模块和三维功能模块。其中基本功能模块主要用于实现一些常用的地图功能，空间分析功能模块用于实现道路拓宽分析等高级功能，三维功能模块用于实现项目区的三维场景展示和浏览。

3.1 基本功能模块

模块根据其实现的功能和复杂程度进行划分和组合。包括项目区地理数据的符号化显示，显示区域的放大、缩小、漫游，鹰眼图导航图的实现，图层控制功能，图例的显示，点线面等图形元素的图形查询，多坐标系统灵活切换的坐标显示，距离与面积量算，地理要素的模糊查询检索，数据统计及输出，系统帮助等。

3.2 空间分析功能模块

空间分析功能模块根据面向的不同应用方面，分为“可新增耕地面积统计计算”和“动态新增地理要素的空间影响评估”两部分。

1）可新增耕地面积统计计算功能

主要用于实现项目区可新增耕地面积的统计及计算，用户可利用此功能计算现有灌溉条件下和提灌条件下的项目区可新增耕地面积，其详细计算流程如下所示：

2）动态新增地理要素的空间影响评估功能

用于对动态新增地理要素进行空间缓冲分析，然后将得到的缓冲区与相关地理要素进行空间运算，评估其空间影响范围。其主要应用为规划道路的占地分析和现有道路拓宽规划的占地分析。

3.3 三维功能模块

基于TerraExplorer View提供的API接口二次开发实现了三维场景的浏览漫游等功能，包括基于三维的长度和面积的测量等功能。

4 系统的数据组织结构

在本系统中,地理数据全部采用54黄海高程基准，80西安坐标系统,投影方式为高斯-克吕格6°带投影,投影中央经线为99°。

系统用到的地理数据有，项目区基本地理要素图层数据(包括点线面各类地理要素)，项目区土地利用现状图层数据，项目区坡度图层数据，项目区灌区图层数据,项目区弃荒地图层数据。

坡度等级划分方法为0到5°为1级，5到10为2级，10到15为3级，15到20为4级，20到25为5级，25到30为6级，30到35为7级。

5 系统的实际应用

5.1 土地分类统计

利用系统提供的功能，可以方便的进行灌区内各类土地分类的统计，其统计方式可分为，按地类统计、按县行政区划统计、按乡行政区划统计等，也可按用户需求对其进行组合统计。对于统计生成的数据用户还可以将其输出为Foxpro、Access、Eecel、Pardox等多种格式。

5.2 现有耕地面积统计

利用本系统可以进行灌区现有耕地面积的计算生成和统计。系统采用的土地利用数据为经灌区1m高分辨率卫星影像解译而成，基于此数据的现有耕地面积统计可以精确到平方米级，且统计生成的每块耕地均可与影像表示出的实地位置与形态一一对应上。

5.3 灌区可新增耕地面积统计

可新增耕地面积的计算和统计功能是系统的的一项重要功能，利用此功能用户可基于灌区面数据、土地利用数据和坡度数据快速计算生成出灌区内可新增为耕地的地类图斑，并生成统计数据。

5.4 提灌分析

提灌分析指的是在现有自流水位高程的基础上，模拟计算将灌溉水位提升若干米后形成的提灌面内的可新增耕地面积，其计算生成结果可为灌区土地开发和提灌工程的建设提供规划依据。

以李家峡灌区为例，系统以如下方式进行计算，首先系统根据用户输入的提灌高度为缓冲阀值和原自流灌溉面进行缓冲计算得到一个提灌面，然后以该提灌面为准计算并统计其范围内的可新增耕地面积，其计算结果可以分别按行政区划（包括县、乡两级）和地类进行统计，并可输出为多种数据表格式。

5.5 道路分析

系统提供的道路分析功能用于实现规划道路的占地分析和现有道路拓宽工程的占地分析。

以李家峡灌区范围内的S20363道路为例，用户在选择该道路后只需设置好道路的原有宽度和拓宽宽度，即可进行道路拓宽分析，其计算得到结果如下所示，用户可以从统计结果中得出道路拓宽工程将占用的各类土地面积，并可根据分析生成的地类图斑确定其所在位置，也可将其输出为shp格式的矢量数据。

6 结论

《黄河谷地生态农业信息系统》在李家峡灌区的试点应用证明本系统的建立可以为青海省黄河谷地生态农业区的建设提供有用的数据支持，通过此系统用户可以进行项目区二维图形和三维地形的漫游浏览，以多种查询方式快速获取项目区的各类详细数据，并在此基础上进行统计分析以及以多种格式导出以为其它应用提供数据支持，更可在系统空间分析的支持下实现诸如道路规划占地面积统计、可新增耕地面积统计等高级功能，为黄河谷地生态农业区的规划建设提供多方位的决策辅助和数据支撑。

[S-9]

A

1674-6708（2010）22-0056-02