金丽萍
甘肃省水土保持科学研究所,甘肃 兰州 730020
规划系统分析了新区水土流失现状及危害、发展机遇及存在的问题,总结了水土保持的经验及成效,提出了不同类型区的防治方略、确定了水土保持防治目标、任务与总体布局,提出预防、治理、综合监管和重点项目规划,为实现生态良性循环、保障饮水安全、改善生产条件和人居环境、建设美丽兰州新区,推动全市经济社会发展提供支撑和保障。
兰州新区在甘肃省的中部,是古丝绸之路的交通要道,土地总面积是80 645.29hm2,因降雨少,干旱,植被稀疏,自然条件严酷,生态环境脆弱,所以水土流失面积大,侵蚀强度高,扣除水域面积259.81hm2和硬化面积1 331.92hm2,水土流失面积达到了79 053.56hm2,其中轻度侵蚀占总面积的58.48%,中度侵蚀占总面积的20.15%,强度侵蚀占总面积的21.38%。主要的水土流失类型是水力侵蚀,兼有风力侵蚀。兰州新区北部属于灌溉农业区,距腾格里沙漠仅25km,以风水复合侵蚀的类型是兰州市区春冬季节浮沉和沙尘暴的源头之一。大风剥蚀土地表面,造成土壤耕作能力降低,区域植被退化,蓄水保土能力消减,土地沙化,削减了农业发展的基础。近年来随着新区经济的发展进程加快,城市道路需建设、机场要扩建、企业厂房等基础设施的完善过程中,由于不及时规范的实施环境保护工作,加剧了扬尘等灾害。新区区域内几条大的沙沟因暴雨洪水使沟头不断延伸,沟底下切,沟岸扩张,因而蚕食农民耕地,谷坡坍陷,使得大量的土壤表层和土壤有机质流失,农民可利用的土地越来越少,严重威胁农业生产和交通设施。由于暴雨中洪水携带泥沙,造成水库、渠道泥沙淤积,使有效库容减小,从而削减了水利综合效益,缩短了工程寿命,增加了维修投资,影响了水利建设的发展。
2016年10月,根据遥感影像ArcGis解译结果,兰州新区为新设区,由原兰州市永登县的上川镇、中川镇、秦川镇和皋兰县的西岔、树屏镇、水阜镇部分管辖区域组成,按总面积其中耕地面积包括旱地和水浇地31 378.43hm2,园地面积152.45hm2,林地包括苗圃面积1 702.84hm2,人工种草面积3 7.6 7 h m2,城市建设用地6 526.68hm2,村庄用地5 196.71hm2,水域及水利设施用地259.81hm2,未利用地10 041.47hm2。综上所述,新区耕地面积大,为新区拓展和农产品供应提供充足的土地资源;荒地面积大地形复杂,地类单一,主沟道和次级主沟道,比降较缓多为沟台地旱地,支沟比降较陡,沟道较短均为荒地,土质疏松、植被稀疏,水土流失严重;未利用地面积大,土地资源充足,原地貌为低山丘陵,现已全面进行土地整治,规划为企业建设用地、促进了新区的发展,提供充足的土地资源。
经过5年不懈努力,新区累计治理面积达24 132.43hm2,其中城市绿化12 200hm2,果园152.45hm2,荒山造林1 702.84hm2,种草37.67hm2,水土流失治理度达到29.93%。城区的水保功能主要以维护人居环境为主,主要实施以城市绿化为主的生态治理工程;生态农业区的水保功能主要以农田保护为主;并实施以防风固沙林带的建设为主的治理工程,这些都取得了很好的治理效果,极大调动了群众实施水保措施的积极性,水土保持工作取得了大的进步,为生态环境和经济发展做出了积极贡献,同时水土保持监督检查力度应不断加强。
新区地处甘肃中部温带亚干旱区,气候干燥,降雨极少,蒸发强烈,区内无常年径流,自产水资源匮乏,区内主要水源为引大入秦工程调入的大通河水,主要发挥城乡生活供水及农业灌溉供水功能。地表水资源贫乏,地下水深矿化度高,含水层富水性较差,地表和地下水生态用水资源十分有限。
新区现有供水厂两座,尖山庙水厂和新区第一给水厂,按照《地表水环境质量标准》,兰州新区水质状况为优,达标率100%。由于新区饮用水全部为注入式水源地,水土流失对水源地有一定的影响,比如生产建设项目的生产运行中的地表扰动,植被破坏,能源化工企业的污染物排放等,应严格控制水源地一级保护区的开发利用;沙尘暴和扬尘会缓慢而持续的侵占水库库容和灌渠,应尽可能地对风沙威胁的水库和渠道周边栽植防风减沙林带。
兰州新区坚持生态建设与产业发展、城市建设同步推进,打造“产、城、绿”融为一体的特色城市空间,一是生态绿化环境明显改善,以防护林带、城市绿廊、公共绿地为核心,分层次推进生态绿化,完成造林绿化18.6万亩。二是城市景观特色鲜明,充分利用了南部水系较多的地貌,建成了以二号生态湖、秦王川国家湿地公园、百花公园、迎宾公园等为主的生态景观体系。三是生态修复力度不断加大,积极打造生态修复示范区。四是循环经济步伐加快,坚持资源的开发和节约利用,企业采取清洁生产技术、工艺和设备,有效的提高了新区资源利用效率。
随着社会信息化和电子化的发展,数据的处理、运算、效果分析、储存管理、传输交流等,迫切需要建立相应的信息系统,以满足信息化时代对水土保持监督管理工作提出新的需求。开展专项调查、遥感解译的专项研究,及时对地理信息系统(GIS)和遥感解译进行技术培训及专业技能的摸索、探究。如今信息科技的发展为各专业的人们提供了一个更为广阔和便捷的探究与研究领域,对于我们水保同事们,GIS系统是一门新的现代地学领域,我们必须学习掌握及运用到实际的项目的解译中。
通过对ArcGis的背景、发展历程的了解认识和对地理信息处理中的空间数据的定位、影像的导入、图形数据的确定、遥感图像的数据、属性数据等用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种地理现象和过程。通过实习将理论知识与《兰州新区规划》相结合,通过运用ArcGis绘制《兰州新区土地利用现状和水土保持措施现状图》《兰州新区水土流失现状、水土保持监测点及重点项目分布图》《兰州新区水土保持区划、水土保持重点预防区和重点治理区分布图》,使我们的所学进一步巩固和提高。
对地形图数据的编辑,打开ArcGis软件,添加数据把所需的四副新区影像地形图数据,对添加的地形图数据进行校准,建立矢量文件(shp格式),打开ARC catalog创建shp格式文件。导入已建立好的shp文件,开始编辑,在内容列表中建立“bianjie.shp”图层文件,在editor菜单中选择start editor命令,开始编辑矢量数据文件。对已编辑的数据进行拓扑和赋值,先建立shp格式面文件,打开已完成编辑的线文件(xiangmubianjiexian.shp)和新创建的面文件(liuyubianjiemian.shp)开始编辑面文件。通过影像图的熟悉及新区各种地类类型的认识,以及解译人员现场的调查完善,地类界限的绘制遵循以下原则:地类界限以线状地物边界为参考绘制;地类的划分遵循先粗后细的原则,先绘制容易区分的道路、河流等边界,然后绘制建筑物边界及围绕村镇周围的耕地、草地、林地、苗圃、荒地、未利用地等边线。
1.影像图上植被表现为红色。地被物覆盖度较高的灌木林地、有林地、疏林地等加之对区域的分析在影像上表现为浅红色;地被物覆盖度低的荒山荒坡、经济林、难利用地、农地等在反映为浅蓝色;经济林的影像特征与农地的影像极为相似,但经济林的颜色在主体为青蓝色的色调之间已有浅红色的细微颗粒出现;在荒山荒地以青蓝色为主体,夹杂着浅红色的大小不一的细微颗粒;荒地和难利用地两种地类均覆盖物少,影像相似,在浅蓝中夹杂着大小不一的红橙、黄色斑点,但难利用地有部分裸露或者表土层已流失,所以可能呈浅紫色;灌木林多以浅橙色居多,也有橙红色。
2.在对以上地类进行判读时,由于投影时太阳的高度角、天气变化的关系而形成的阴影可能使亮度不一致,所反映的颜色也不一致。2017年我们以影像特征数据为主,借助相关资料和实地外业调查,对兰州新区的地类类型现状做了相似数据整理。
通过对影像地类特征直接、对比、逻辑等方式的分析,在arcgis绘制兰州新区生态图的线性要素铁路、公路;面要素机场用地、城市、村庄、水浇地、旱地、有林地、果园、苗圃、人工草地、水库水面、坑塘水面、荒地、未利用地,从而一目了然的分析出农民产业经济主要类型、分布情况、以及产业量低下的主要原因,还有水土流失的主要危害区域。
《兰州新区规划》总体现状的评价完整分析了我省中部地区生态环境的脆弱现状、水土流失的主要区域、农业产值单一的主要状况,运用ArcGis软件更加清晰明了农民土地利用状况。区域内严重的水土流失在很大程度上制约着全市经济社会的发展和小康目标的实现。水土保持是一项涉及自然科学和社会科学的系统工程,因此,通过现代地理信息遥感解译技术,根据客观的自然规律和社会经济规律,采取建设高产稳产的基本农田等有效措施,在解决群众温饱问题的基础上,在逐步大力加以改变。