何 迪
(中共葫芦岛市委党校电教中心,辽宁 葫芦岛 125000)
GIS在黑龙江省湿地管理系统中的应用现状
何 迪
(中共葫芦岛市委党校电教中心,辽宁 葫芦岛 125000)
GIS是重要的地理信息系统。论述了应用GIS系统对黑龙江省湿地进行管理的应用现状,期望为相关应用及研究提供参考。
GIS;地理信息系统;现状
湿地与森林、海洋并称为地球三大生态系统,是重要的自然资源和生态系统,具有独特的生态特征,有丰富的生物多样性,是人类赖以生存的重要保障系统,不但提供丰富的淡水资源,还具有调节气候、美化环境等作用,是公认的“地球之肾”,对地球生态平衡起到了举足轻重的作用。但是,由于人口的增长,经济活动的增加,湿地不可避免的遭到了破坏,体现在湿地面积大幅减少、功能严重退化等,造成地区乃至全球生态环境恶化,所以,湿地保护是当前生态保护的重中之重。黑龙江省湿地面积是我国湿地大省,如黑龙江扎龙国家级自然保护区、黑龙江红河国家级自然保护区、黑龙江兴凯湖国家级自然保护区、黑龙江三江国家级自然保护区、黑龙江省七星河国家级自然保护区、黑龙江省翁河国家级自然保护区、黑龙江省珍宝岛国家级自然保护区7个,被列入国际重要湿地名录,随着我省人口增加和经济建设的提高,我省湿地也面临着面积减少、退化等现象,保护和恢复湿地,已经是当务之急。
近年来,我省加大了湿地保护,湿地自然保护区不断发展,信息建设较落后,很多保护区的基础信息调查工作开展滞后,已经不适应湿地保护区的发展,直接影响了保护区的管理质量,随着计算机技术、信息技术的发展,以及网络的普及和成熟,资源管理的信息化水平越来越高,对于自然保护区的建设与管理,信息化建设必须提高。因此,建立我省湿地自然保护区信息管理系统和信息库,为湿地管理及发展提供保障,是目前信息建设的当务之急。
我省湿地自然保护区信息化建设是基于GIS的自然保护区信息管理系统,在湿地管理的应用中,分二维到三维的图形信息、景观信息、环境信息和政策信息等,湿地的建设和管理必须依靠地理信息系统GIS的支持,GIS的空间数据管理和分析功能,也是政府部门制定政策等有效基础,GIS在湿地管理系统中的应用,有利于我省环境信息化的进程,对湿地保护至关重要。
1.1 国内研究现状
20世纪90年代,GIS被广泛运用在保护区的信息管理中,许多自然保护区开展了地理信息系统的建立工作[1]。中国科学院开展了动物多样性保护信息库的建设,为我国自然保护区的信息化建设提供了基础[2]。不少学者提出了保护区管理系统的结构和功能,建议我国进行保护区信息交流。提出建立数据库标准,把有关信息和数据进行存储,实现对这些信息和数据的输入、输出、更新、保密、检索、统计、评价、预测、模拟和决策等功能。GIS在自然保护区建设和管理中的应用,提高了自然保护区的科研和工作效率,应用NET技术和ArcGIS9.0相关组件,开发了通用的自然保护区环境保护信息系统,为自然保护区的管理提供了科学的理论支撑[3-6]。
1.2 国外研究现状
国外应用计算机技术管理自然保护区较早,特别是美国和加拿大。美国在土地利用现状调查和土地质量评价,风景林、野生动物栖息和渔场调查规划,野生动物种群和环境分析,生物监控等方面,应用广泛,应用GIS和遥感技术对国家公园自然保护区进行管理,Natl生物机构将GIS应用于湿地恢复计划的决策中[7]。
加拿大国家公园管理局,在1972年就开展了最早的地理信息系统的建立工作,开始将国家公园的地理信息系统用于日常管理,其利用最多的领域在自然保护区土地利用的规划和管理,自然资源的利用和管理,保护生物种群的管理和监测,旅游区的规划和管理等[8]。
土耳其在1993年利用ArcView软件,建立了湿地自然保护区地理信息系统(TUSAP-GIS),对湿地进行了分类管理,为研究和决策人员提供了湿地相关信息服务[9]。
国家自然资源保护同盟(IUCN)在1983年建立了自然保护区监测中心(CMC)。对多个国家的自然保护区信息进行共享,实现了各国资源信息参考,为保护区的建设,提供了科学的信息保证[4]。
湿地生态系统评价方法可多方面,如湿地生态功能评价、湿地生态健康评价、湿地风险评价、湿地服务功能和价值评价等[10-13]。在美国得到广泛使用的是湿地评价技术,对湿地功能、效应、社会价值和湿地功能指标,包括水文功能、生物功能等的评价。Kent等于1999年运用野生动物观察结果,对湿地栖息地生态功能,进行了评价,首先构建了湿地栖息地生态功能评价的标准,评价湿地的实际物质数目,之后与虚拟参照物进行比较。1990年英、法等国联合启动了欧洲湿地生态系统功能评价(FAEWE),主要以河缘湿地为研究对象,开发对其湿地类型的评价程序。国际上对于湿地功能评价研究和应用比较早,也日趋成熟。
我国在湿地评价方面研究和应用比较晚,近些年利用有关数据,对重要的湖泊的湿地的蓄水、气候调节、涵养水源、水质净化、生物多样性等,进行了功能评价[14]。以海湿地为例,分析了典型的河流湿地的功能特征,提出了获得湿地各项指标,建立湿地评价指标系统的思路[15]。利用地理信息系统、遥感数据、模拟、统计分析和空间计算等方法,定量测算了湖泊的容积、水深、波浪等特征,并利用相关数据对湿地蓄水等功能进行了评价[16]。利用遥感技术,对湿地的调蓄洪水、净化污水及生物生产力等功能的变化,进行了探讨和评价[17]。运用模糊数学理论和方法,建立了模糊模式识别模型,对黑龙江三江平原红河国家级自然保护区湿地功能,进行了定量评价[18]。
国内外湿地生态健康的评价方法研究结果,国外开展的湿地生态健康评价研究,主要是湿地管理而开展,多集中在评价研究方法上,我国对湿地生态健康评价尚属初步,湿地生态健康评价方法落后,特别是空间属性的评价分析表达欠缺,由于湿地破坏严重,对于湿地生态系统结构功能变化的评价不足,缺少不同方法的对比,其评价结果可信度不大。遥感和地理信息系统等空间信息技术的发展和运用,为湿地生态健康评价提供了保障,基于RS和GIS的信息系统,对湿地健康等状况的评价,是今后发展的大趋势,我国需要加强湿地生态健康评价方面的研究和利用。
3S等信息技术,监测范围广、速度快、成本低等优势,成为目前湿地管理的重要手段。随着科学技术的发展,遥感和地理信息系统等空间信息技术,对湿地土地利用及动态变化、湿地景观特征、湿地植被等,发货了巨大作用。结合历史资料和遥感数据,对三江平原河流湿地进行了不同时段景观制图和GIS分析,从流域湿地景观梯度特征的角度,对其进行了评价,取得了一定的进展[19]。
遥感和地理信息系统等空间信息技术,为湿地研究提供了不同空间分辨率、不同时间分辨率和不同光谱分辨率的数据源,解决了湿地信息较难获取的问题。随着遥感和地理信息系统技术的迅速发展,湿地资源管理、湿地区域发展等问题,都得到了广泛的解决[20]。
湿地信息管理系统的构建具有十分重要的意义,对促进我国湿地生物多样性保护,自然保护区资源可持续利用举足轻重。湿地类型自然保护区的建设、管理及科研工作都离不开GIS信息技术,高效的湿地资源管理,必须依靠具有强大管理分析功能的地理信息系统的支持。预计今后GIS等地理信息技术,会有一个更大的发展空间。
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2015-09-15
何迪(1968-),女,硕士,副教授,主要从事计算机应用、软件开发及研究,E-mail:13898797899@163.com。
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DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.06.033