基于GIS的水利景观资源调查与评价系统研究与设计

王昌云

（浙江同济科技职业学院，浙江 杭州 311231）

基于GIS的水利景观资源调查与评价系统研究与设计

王昌云

（浙江同济科技职业学院，浙江 杭州 311231）

摘要：水利风景区在水资源保护、水环境改善、水工程维护、水生态修复中发挥了重要的作用，是促进地方经济发展、发展民生水利、建设生态文明的重要手段。水利风景区评价是一个多学科的交融工作，可以挖掘优势特色资源，掌握景区富含的各类资源特性、布局，指导景区的发展方向和定位，是切实保护水生态、水工程、水环境安全的重要举措。

GIS拥有强大的数据处理能力和空间分析功能，基于层次分析评价法数学模型建立辖区内水利景观资源各项佐证材料数据库。利用景区游客中心的触摸屏、手机、网页等终端，开展水利景观资源评价问卷调查，建立基于游客感知的水利景观资源评价系统。按照水利风景区预评、游客评价、专家评价三个环节开展水利景区景观资源评价。基于此可以为水利风景区的管理、评价、规划和发展提供有力支持，并带来良好的经济效益和社会效益。

关键词：地理信息系统；水利风景区；调查与评价；GIS

1概述

1.1水利风景区和水利风景资源

水利风景区，是指以水域（水体）或水利工程为依托，具有一定规模和质量的风景资源与环境条件，可以开展观光、娱乐、休闲、度假或科学、文化、教育活动的区域。水利风景资源是指水域（水体）及相关联的岸地、岛屿、林草、建筑以及观光、休闲、娱乐设施等对人产生吸引力的自然景观和人文景观[1]。

国家级水利风景区有水库型、湿地型、自然河湖型、城市河湖型、灌区型、水土保持型等类型，截至2014年9月，全国共有658处国家水利风景区。这些水利风景区均依托山水利风景资源丰富、自然文化特点突出的国家重点水利工程和其它水利工程而建，具有亲水性强、特色鲜明、效益显著的特点。水利风景区在水资源保护、水环境改善、水工程维护、水生态修复中发挥了重要的作用，成为促进地方经济发展、发展民生水利、建设生态文明的重要手段。

1.2水利风景资源调查

水利风景资源调查是利用与水利风景资源有关的资料和研究成果，是了解和掌握整个水利风景资源全面情况的重要手段，主要方式是完成水利风景统计和编写调查文件的工作。

水利风景资源的调查方式以收集、分析、转化、利用水利风景资源的资料和研究成果为主，并逐个对水利风景资源单体进行现场调查核实，包括水利风景资源的访问、实地观察、测试、记录、绘图、摄影等工作，甚至进行采样和室内分析，根据对水利风景资源调查的方式和精度要求不同，水利风景资源调查可以分为水利风景资源概查和水利风景资源详查两个级别。

1.3水利风景资源评价

水利资源评价是选择特定的评价指标运用一定的方法来对水利风景资源的价值做出评判和鉴定。其实质是在水利风景资源调查的基础上，对风景资源的价值和影响进行深入剖析和研究。评价结果将对水利风景资源开发利用的方向和规模产生直接或者间接的影响。水利风景资源评价是水利风景资源综合开发利用的一个很重要的环节。水利风景区评价是一个多学科的交融工作，牵涉到地理、历史、经济、环境、社会、水利工程、管理等知识领域。

2评价依据

2.1我国水利风景评价规范体系

2004年至今，水利部先后颁布实施了《水利风景区管理办法》、《水利风景区发展纲要》、《水利旅游项目管理办法》、《水利旅游项目综合影响评价标准》、《水利风景区规划导则》、《水利风景区评价标准》等标准和规章制度，涵盖了水利风景区管理、水利风景区开发、水利风景区规划设计、水利风景区运营、水利风景区社会责任和义务、水利风景区评价等各个方面和环节[2]。

2013年，水利部修订颁布了《水利风景区评价标准》，该标准设置了风景资源、开发利用条件、环境保护质量、管理等四个方面的评价，并制定各分项细则的评分标准。该标准及2004年至今颁布实施的一系列的水利风景管理相关的标准和制度，规范了水利风景区的规划，明确了水利风景区建设与发展的指导思想、基本原则和发展目标，为水利风景区的评定和管理提供了依据，对规范和促进水利风景区的发展有重要的指导意义。

2.2评价原则

为了确保水利风景资源评价工作顺应社会发展规律，体现其客观性、科学性、可操作性、全面性，开展评价工作要遵循科学性原则、适用性原则、系统性原则、定性定量相结合原则[3]。

3评价方法

在风景资源评价体系研究过程中，国内外学者从早期的定性评价，到模糊数学及聚类分析法的定量评价，再到目前最为流行的层次分析法、矩阵分析法等，渐渐从主观评价走向客观数据分析[4]。国内在风景资源评价领域上，有专家学派、心理物理学派、认知学派和经验学派四个公认的学派。各学派的具体评价方法主要有调查分析法、民意测验法、认知评判法、直观评判法。主要是融合了地学、林学和美学等学科，对风景资源的分类、适宜性评价、美学评价等进行分析，在旅游资源视觉质量评价方面有较为深入的研究，而在社会学、经济学、心理学、行为学等相邻学科的融合研究较少；国内有学者已经开展基于景观美学和生态学原理，借助GIS和遥感技术的景观视觉资源评价研究分析，但是GIS和遥感技术、虚拟现实等现代评价技术还在探索和不断完善中。然而，评价工作仅停留在评价结果，对水利风景资源的空间分布、区域水利风景资源规划等深入的研究有待发展[5]。

3.1定性评价法

定性评价又称经验法，是评价者根据自己的印象和评价习惯，凭借自身知识和经验，根据一定的评价体系，对水利风景资源评价指标做出主观色彩较浓厚的结论性描述。定性评价快速简单易行，依靠评价者的经验和能力上把握水利风景资源的特色，其缺点是不可量化，且由于个人知识、经验、喜好的局限，带有较强的主观性，不便于实际操作。定性评价主要方法有经验评价和单因子评价。其中，单因子评价法是评价者在进行水利风景资源评价时，运用大量的技术性指标，集中考虑对水利风景资源起决定作用的关键因素，并对这些因素进行适宜性评价或优劣评判。

3.2定量评价法

定量评价法是通过建立的数学模型，经过统计、分析、计算后，用具体的数量直观、准确的表示水利风景资源及其环境等级的方法。目前较为流行的是多因子综合量化评价法。由于各位学者专家的评价侧重点不同，多因子综合量化评价方法很多，从初期的等权累加法到后来加权累加法，还有综合评分法、价值工程法……

层次分析法（AHP方法）

层次分析法是美国匹兹堡大学运筹学家T.L. Saaty于上世纪70年代提出的一种多因子综合量化决策方法。

层次分析法，首先对风景资源的评价划分若干层次，然后构成风景资源评价模型树，然后开展专家头脑风暴，以重要性、稍重要、明显重要、极端重要等判别各层次指标的重要级别，对同一层次的各因素相对于上一层次的某项因素的相对重要性进行判断，再利用计算机进行检验，最后根据各因子权重排序，导出水利风景资源定量评价参数表，得到最终结果。

3.3模糊评判法

美国控制论专家L.A.查德提出把模糊概念用“模糊集合”的数学描述方法，并在此基础上创立了模糊数学。运用模糊数学的方法，可以对水利风景资源评价因素的精确值、区间值和语言值等统一进行数值处理，从而对水利风景资源质量做出评价，是一种以模糊推理为基础的、定性分析和定量分析相结合的、精确与非精确相统一的分析评价法，由于模糊评判法在处理各种难以用精确描述的复杂问题上表现出独特的优越性，近年来得到了广泛的应用。

4基于GIS的水利风景资源调查与评价系统设计

4.1建设目标

通过引入GIS空间信息技术，建立基于GIS的水利景观资源调查与评价系统。基于水利景观资源分布空间数据模型，按照有关行业标准搭建水利风景资源评价指标体系，基于层次分析评价法数学模型建立辖区内水利景观资源各项佐证材料数据库。利用景区游客中心的触摸屏、手机、网页等终端，开展水利景观资源评价问卷调查，建立基于游客感知的水利景观资源评价系统。按照水利风景区预评、游客评价、专家评价三个环节开展水利景区景观资源评价。基于空间数据分析技术，实现水利风景区评价影响因子分析、水利风景资源缓冲分析、水环境影响分析、水利风景调查统计分析，为指导水利风景资源的保护、水利景区发展规划、景区资源的开发利用，提升景区的管理提供决策参考和建议。

水利风景资源组成复杂，影响因素众多，是由自然资源、人类活动、经济社会等各种因素交错影响的庞大系统。为了发挥水利风景评价在水利风景区发展各个阶段、各个环节中的作用，在评价过程中，对水利风景资源价值的评价是根本，在此基础上结合水利景观开发利用条件、水利景观环境保护质量、水利景区管理评价三个角度的评价，以期得到全方位、客观的评价结果。为此，本项目将水利风景资源评价分解为水利风景资源价值评价子系统、景区资源开发利用条件评价子系统、景区环境保护质量评价子系统、景区管理评价子系统四个评价子系统。

4.2功能设计

4.2.1系统数据设计

系统使用的数据包括水利景观资源的地理空间基础数据、评价标准指标体系、评价佐证材料、环境监测数据、网络调查数据、专家评价数据、空间分析数据等。

空间基础数据主要包括水利景区标界、各种水利景观资源（水文、地文、天象、生物、工程、人文及其组合资源）的空间分布、周边辐射的旅游风景区资源群分布、水利景区的地理区位、交通及其配套分布情况、景观资源周边服务设施的配套资源分布、游乐设施分布等数据的打点定位。

水利景观资源评价指标体系主要是参考水利部《水利风景区评价标准》的景区评价计分细则，从风景资源评价、开发利用评价、环境保护评价、管理评价共4个一级指标（内含24个二级指标、82个三级指标），根据网络和专家对各项指标的评价结果的界定，按照标准规定分配分值的数学模型。

评价佐证材料包括其相关的景观资源视频介绍、图像、文件或照片、检测报告、证书等材料。

环境监测功能主要包括水土保持质量监测、水生态环境保护监测、生物多样性监测、空气质量监测等相关数据。

网络调查主要是网上采集的游客对水利风景区的二级指标层面的综合评价，包括景观资源、交通设施配套、服务资源配套、环境保护情况、景区的管理（如规划、宣传、安全、卫生等方面）等数据。

专家评价功能比游客评价更为深入、全面细致，是评价指标体系三级指标层面82个指标的详细评价。

空间分析包括在以上数据基础上实现的水利风景区评价影响因子分析、水利风景资源缓冲分析、水环境影响分析、水利风景调查统计分析等。

4.2.2水利风景资源的空间分布分析

在水利风景资源评价方面，所利用的GIS的空间分析技术主要是GIS空间缓冲区分析、叠加分析、网络分析等功能。

缓冲区分析是指根据水利风景资源对象所在地点为基准，在其周围建立一定范围的线、面实体带状区，从影响及扩散范围、交通便捷性、影响距离等具有现实指导意义的指标，以识别其对邻近水利景观资源的影响度或辐射范围，以便为某项分析或决策（如风景规划）提供依据。

分析水利风景资源结构和各个等级点的空间分布状况，制作各类GIS分析专题图，并将政区图与各类专题图叠加。利用GIS工具的缓冲区分析、叠加分析、网络分析等空间分析功能，统计水利风景资源的分布与结构特征、功能价值等指标，并以此为基础，研究分析水利风景旅游区的优先发展区域，优化旅游设施选址、确定各目的地间的最佳旅游路径等。通过输出专题地图和统计图表，以及水利风景旅游景点的潜力开发综合评价图，使水利风景规划人员直观地分析各指标的趋势和规模，对未来结果做出定量的趋势预测，为旅游区的合理决策、发展规划提供科学依据[6]。

5结语

水利风景区评价在水生态修复和水环境保护方面具有独特作用，是推进民生水利和生态文明建设的重要支撑。完善水利风景区评价管理，在促进水利风景资源保护与利用、提升水利风景区建设与管理水平、指导水利风景资源管理与景区规划等方面具有重要意义。

GIS技术日渐成熟，它拥有强大的数据处理能力和空间分析功能，基于此可以为水利风景区的管理、评价、规划和发展提供有力支持。将GIS应用于旅游领域，是其发展的需要，它将不断完善和推动水利风景规划向信息化、产业化、网络化方向健康发展，并带来良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]SL300-2013水利风景区评价标准[S].2013.11.20.

[2]孙琨,应郑.水利风景区标准规范体系研究[J].中国高新技术企业，2013（36）.

[3]黄河.水利风景区评价体系构建研究[D].福建：福建农林大学，2012.4.

[4]张云松.基于WebGIS的承德地区水利风景资源评价系统的设计和实现[D].石家庄：河北科技大学，2012.12.

[5]杨宏瑞.基于GIS的水利风景资源调查与评价系统研究[D].昆明:昆明大学,2008:1-2.

[6]刘鹏飞.基于GIS的开封市旅游信息系统研究[D].开封:河南大学,2005.

中图分类号：TP751

文献标识码：A

文章编号：1672-5387（2015）10-0062-04

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.10.022

收稿日期：2015-07-05

基金项目：2013年浙江省水利科技计划项目（RC1456）。

作者简介：王昌云（1976-），男，高级工程师，从事水利水电信息化研究工作。