遥感和地理信息系统在吉林西部盐碱地管理中的应用研究

程彬

[摘 要]吉林西部松嫩平原的盐碱地是世界上三大盐碱地集中分布地区之一。本文以传统野外调查为辅，以遥感影像数据分析处理为依托，在VisualStudio.Net环境下设计盐碱土管理系统，选用ArcEngine作为开发语言，建立了吉林西部盐碱地信息管理平台。该系统实现了数据入库、数据查询分析、数据更新及管理功能，为盐碱地监测与评价提供了数据管理支持。

[关键词]盐碱地；遥感；地理信息系统；数据库

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.097

[中图分类号]P237 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）22-0-02

盐土、碱土是指盐分含量和碱化度分别达到一定程度的障碍性土壤。我国盐碱化土地主要分布在华北平原、东北平原、西北内陆地区及滨海等地区，分布范围相当大。吉林省境内的盐碱土是在半湿润、半干旱气候条件下形成的内陆型盐碱土。盐碱土主要穿插分布于地带性黑钙土土带中。在非地带性土壤中，盐碱土主要与草甸土、沼泽土及风沙土呈复区分布。吉林西部内湖星罗密布，这些区域形成了主要积盐区。

1 盐碱土的危害

土壤盐碱化会导致土壤肥力下降，不利于农作物吸收养分、阻碍作物的生长。一般情况下，PH值的高低可以用于衡量土壤盐碱化的程度，当PH值越大，即土壤盐碱化程度越高，土壤中的有机质遭到破坏，有机质含量反而降低，导致土壤质量越来越差。因此，土壤盐碱化是我国多数干旱和半干旱地区农作物产量下降的重要原因。而且土壤中盐分含量高会引起土壤的物理和化学反应，从而导致整体土壤环境退化。

2 盐碱土的现状

目前，吉林西部地区的盐渍化土地面积大、分布范围广，对农业生产危害大。重度盐碱土碱性强、盐分重，理化性状差，只能生长一些稀疏的耐盐碱的野生植物，很难为农业利用。轻度盐碱地属于地产待改良土壤，多用于放牧地。由于过度放牧和人为破坏植被，干旱盐碱地块的植被正向杂草群落演替，呈现出无法利用状态；低洼盐碱地块，正向星星草、芦苇群落演替，而含碱量大的地方则向碱蓬子群落演替。这些地块若继续过度放牧或开荒后又弃耕，可能进入无植被状态，进一步加重盐碱化。大量的科研人员致力于盐碱土的治理研究，目前在吉林西部建设松原灌区对重度盐碱地进行改良灌溉。

3 利用遥感和地理信息系统，建立现代化管理平台

本研究中将遥感和地理信息系统两种技术应用于吉林西部盐碱地信息管理中，可以更好地掌握盐碱土的现状、分布、改良范围、对环境的影响等。遥感技术是利用搭载在遥感平台上探测仪器，远距离把目标的电磁波特性记录下来，通过分析揭示物体的特征、性质及其变化的综合性探测技术。

近些年来，发射卫星的数量以及卫星的空间分辨率、时间分辨率等都有很大提高，完全可以满足国土调查研究的需要。科研人员可以对不同尺度下光学、微波卫星遥感影像进行图像预处理，包括大气校正、裁剪、镶嵌等，然后对预处理后的影像进行解译分析或者反演研究，获取影像中轻度、中度和重度盐碱土的分类图像。科研人员可以以年为单位对分类结果进行面积统计，掌握盐碱土现状及变化情况，如盐碱地经过改良后转换为有效耕地（水田和旱田）的面积及粮食产量等情况，转换为林地、草地的面积；轻度盐碱土发展为中度、重度盐碱化的情况。同时，科研人员可以利用野外地物光谱仪对盐碱土，进行实地地物反射波谱测定并采集样品化验，获得轻中重度盐碱土的反射波谱与盐碱土中各成分之间的定量关系，既可以为卫星影像形成反演土壤成分的反演模型，又可以对卫星影像分类结果进行检验和校正分类精度。

地理信息系统是由计算机软硬件、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的采集、输入、存储检索、操作和分析生成并输出各种地理信息，从而为工程设计、土地利用、资源管理、城市管理和环境监测管理决策等应用服务的计算机系统。地理信息系统结合数据库，利用Microsoft SQL Server关系数据库，以引擎ArcSDE来实现具体空间数据的集成管理，利用Visual Studio 和Arc Engine组件进行二次开发，建立吉林西部盐碱地信息管理平台。平台功能模块如图1所示。在该平台中，系统管理包括平台基本管理内容、用户管理、数据备份等功能；数据入库包括影像数据入库、分类数据入库、空间数据入库和属性数据入库；数据查询分析包括矢量和栅格数据之间的匹配、叠加，空间数据、属性数据互相查询分析，并利用地理信息系统中的空间分析、统计分析功能；数据管理包括实现数据定期更新、修改等功能。

空间数据库包括基础地理信息数据库、遥感影像数据库和综合应用分析数据库。基础地理信息数据库包括基础地理信息、行政边界图、数字高程数据等。遥感影像数据库包括各种分辨率卫星影像数据及解译、分类结果图像，综合应用分析数据库是利用每年的分析结果，进行盐碱地区土地类型动态变化分析、周边生态环境分析、盐碱地改良效果分析。

4 结 语

吉林西部盐碱地占地面积大，是我国盐碱化比较严重的地区之一，严重制约了该地区的农牧业生产生活。为了更好地掌握吉林西部盐碱地的分布范围、变化情况、类型区分，本文利用遥感技术、地理信息系统技术手段，建立吉林西部盐碱地管理平台，对盐碱地进行系统管理，以年为单位掌握盐碱土现状及变化情况、统计面积大小，为盐碱地监测与评价提供数据管理支持。

本研究中所建立的管理系统只是基本系统，今后可以在此基础上进一步扩展系统，丰富系统的功能模块，增加应用功能，进一步拓展系统的深度和广度，为土地调查信息服务提供更准确、更方便、更快捷的数据资料。

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