基于地理空间的生态资源图谱可视化研究

胡 辉，袁武彬*

（1.江西省自然资源事业发展中心，江西 南昌 330025）

随着我国工业化进程的不断推进，社会经济得到快速发展，随之而来的是自然资源紧缺、生态环境恶化等问题越发突出，已成为制约我国经济高质量发展的重要因素。面对经济发展与环境保护二者的矛盾关系[1]，习近平总书记提出“两山”理论，强调生态环境保护和经济发展二者不是对立的，而是辩证统一的[2]。如何做到在生态环境保护中开发，促进经济高质量可持续发展，已成为目前学者研究的热点。对于如何研究并贯彻落实习近平总书记生态文明思想，学者们从不同层面开展了相关研究，主要聚焦在绿色发展理念的发展阶段[3]、价值维度[4]、理论解读[5]、生态价值转换[6-9]、知识图谱分析[10]和生态系统构建[11]等方面。上述研究虽从不同维度对生态资源开发利用进行了探索，但未能从地理空间的角度去体现生态资源分布、生态系统服务[12]、流转与价值转换，无法实现生态文明建设成果可视化、指标考核评估精准化。

鉴于此，本文以江西省资溪县为研究区（图1），以全县山、水、林、田、茶等生态资源为研究对象，依托地理信息和遥感技术，将生态资源与地理空间信息进行挂接，直观展现全县生态资源分布、存量、质量、价值、负债和流转变化情况，为全县生态资源精细化管理、生态产品市场化交易提供时空数据支撑。

图1 资溪县地理区位图

1 生态资源数据汇聚融合

1.1 数据指标提取与分类

本文以资溪县国土、规划、测绘等业务所汇集和产生的各类自然资源成果数据为基础，补充林业、农业、旅游、人口、社会经济等多种数据，依据江西省现行的自然资源数据生产管理规范，整合形成生态资源资产数据资源。通过对生态资源数据进行分类、提取，形成用于体现生态资源图谱的各类KPI指标产品，如图2所示。

图2 生态资源图谱KPI指标

1.2 数据清洗处理

1）统一坐标基准。按要求将基础测绘数据、生态资源专题数据统一转换为CGCS2000坐标系。

2）格式转换。矢量数据统一转换为shp格式，图片格式为jpg，视频格式为avi，并进行规范化命名。

3）数据压缩。为保证系统浏览效率，系统加载的图片、视频有大小限制。在确保图片不失真的前提下，对数据进行逐幅压缩处理。

4）非空间数据空间化上图。将数据处理形成的各类生态资源表格数据与对应的生态资源矢量数据进行属性挂接，将表格中的数据作为空间要素的属性进行保存，实现非空间数据的空间化。

5）矢量数据配图。按照专题数据类型，配置相应的颜色；对于矢量底图，不同层级配置不同展示内容，并进行注记避让、抽稀处理。

6）数据切片。按金字塔的形式对矢量数据进行矢量要素切片，每片存储的是矢量数据的描述信息，经前端进行渲染后，展现原矢量数据。

1.3 数据融合入库

本文采用面向对象的理论与方法，遵循“数据与应用分离”的原则，基于统一的时空数据模型，构建和完善生态资源一体化数据库框架，建立数据间的逻辑关系，明确建库流程，最终形成资溪县生态资源综合数据库。在数据存储方面，数据融合采用ETL技术进行数据入库[13]，并根据生态资源主题注册到数据仓库中形成的编目数据，实现生态资源数据的成果管理与共享。

2 系统验证

2.1 系统架构

各类空间化和非空间化的生态资源数据采用OLAP分析挖掘技术进行建模、分析处理，形成各类KPI指标产品，经统一标准化处理、数据切片和服务发布等操作，最终通过大屏可视化的方式进行综合展示。系统架构如图3所示。

图3 系统架构图

2.2 生态资源服务共享发布

数据融合汇聚到生态资源综合数据库后，按照OGC标准协议对山、水、林、田、特色旅游数据（包含实时和历史）进行封装并发布在自然资源内网。服务发布参数如表1所示。利用QueryFeature、GetCapabilites、GetObservation、GetobservationHistory、DesctibeFeatrueDataSet等接口可实现服务查询和数据获取等功能。

表1 生态资源服务表

2.3 可视化应用

本文以生态资源综合数据库为基础，通过数据应用服务接口，在二三维一体化技术的支撑下，研发大屏展示技术，以饼状图、柱状图、折线图等统计图表展示各类生态资源的子类数量、面积统计、资源流转等指标现状，并实现统计图表与地图的互联互动。

以“山”、“林”为例，“山”分类板块接入矿产资源储量、矿产开发现状、矿产经济效益、矿产数量和特色种植等指标信息，通过柱状图可查明资溪县的矿产资源储量情况，特色种植以地图联动的方式展示白茶、中草药的种植分布情况，并通过柱状图体现白茶种植的经济收益（图4）；“林”分类板块接入森林种类、经营类型、活立木蓄积和林权流转等指标信息，配合丰富的专题图层，可直观展现资溪县良好的生态环境分布，地图上通过不同的色块表征不同林种分布，通过图表展示不同林种面积和占比情况，其中商品林（包含人工类和天然类）的占比较高，说明资溪林业具有较高的开发潜力和经济价值（图5、6），通过林权流转面积、金额等数据可展现资溪林业资源价值，同时实现林权流转项与地图地块的交互，宏观展现流转项的具体位置（图7），验证了“绿水青山就是金山银山”的生态倡导。

图4 特色种植柱状图

图5 林种分类占比饼状图

图6 林种分类空间分布

图7 林权流转信息界面

3 结语

本文以资溪县生态资源为研究对象，研究了基于地理空间的生态资源图谱可视化方法体系。一方面，完成了全县各部门生态资源的汇聚，经分析梳理，形成了KPI指标，并完成了数据的清洗和格式转换；另一方面，基于数据仓库解决了多资源异构生态资源数据的统一存储、统一发布服务，实现了生态资源服务的封装与可视化展示。

通过系统分析可知，基于地理空间的生态资源图谱可视化方法体系能高效整合山、水、林、田、茶等碎片化生态资源，有效解决生态资源空间分布、资源流转与地块的联动以及生态资源指标的动态监测问题，为在生态资源保护中开发提供了有益探索，能为区域生态资源保护与经济发展提供时空大数据决策支撑。