探讨地理信息系统在自然资源管理中的应用

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月8期   作者: 石小锋
[导读] 地理信息系统的出现大大促进了自然资源数据的管理。
         摘要:地理信息系统的出现大大促进了自然资源数据的管理。为自然资源管理提供了强大的软件技术支撑。通过对空气、水、土地、森林、草原、野生生物、各种矿物和能源等自然资源数据进行集中管理、综合分析,显著提高自然资源管理效率。地理信息系统是一种特定的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,可以实现对自然资源的动态实时监测和自然资源发展的可视化。
         关键词:地理;信息系统;自然资源;管理
1 地理信息系统在自然资源管理中作用概述
         自然资源是地球上最重要的资源之一,包括自然界中人类可以直接获得用于生产和生活的物质。可分为三类,一是不可更新资源,如各种金属和非金属矿物、化石燃料等,需要经过漫长的地质年代才能形成;二是可更新资源,指生物、水、土地资源等,能在较短时间内再生产出来或循环再现;三是取之不尽的资源,如风力、太阳能等,被利用后不会导致贮存量减少。因此,做好自然资源管理规划和保护工作,对人类的长远发展具有重要意义。
地理信息系统又称为“地质信息系统”或“资源环境信息系统”。它主要依靠计算机软件的支持,采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述整个地表空间的相关地理分布数据。地理信息系统是一个涉及面很广的主题,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。信息系统在不断完善和发展,未来将在人们的生活中发挥更加重要的作用。
2  GIS在自然资源管理中的应用
2.1  GIS技术用来探索自然资源的结构
         遥感影像经校正和配准后,可与DEM结合生成三维景观图。基于DEM提取坡度、坡向和地表水系统网络,可以对地貌形态和结构进行分类分析和地表粗糙度分析。地表水系统网络还可以反映主要水流区域分布、流向和流量。这样,就可以定性、定量、立体地反映整个自然资源的地表形态。如图1所示




图1 基于DEM提取坡度坡向及地表水系

2.2 利用GIS技术调查自然资源动植物
         只有深入调查自然资源动植物的种类和分布,才能对其进行有效的监测、管理和保护。GIS数据库可以同时管理动植物资源的空间位置信息和相关属性信息。而动植物资源的分布和动态监测是动植物自然资源的主要调查内容。遥感影像数据数字化分析与土地测量相结合,使保护区内动植物资源数据库的建立成为可能。
2.3 利用GIS技术探索自然资源生态系统
         该模型模拟和预测了自然生态系统是一个有机整体。分析影响生态系统变化的因素,考察变化过程,有助于人地关系的和谐共处和自然资源的良性循环。利用空间GIS分析和显示工具,可以有效地分析和显示生态系统不同组成部分之间的相互作用和复杂关系,并将分析结果显示出来。地理信息系统的空间叠加和空间统计分析功能可以帮助研究者从基础生态数据中提取有价值的生态交易过程信息。通过分析这些深层次的信息,可以确定影响生态系统变化的主要因素或变量。在地理信息系统中,可以使用矢量或栅格数据结构为生态系统的进化模型编写程序,以预测和分析未来5到10年的变化。在单一GIS环境下,建立了环境管理GIS信息系统。
3  GIS在自然保护区自然资源监测中的应用
3.1 地理信息系统在自然保护区自然病虫害监测与防治中的应用
         自然病虫害被形象的称为“无烟的森林火灾”,其危害程度不低于自然火灾。由于自然保护区在环境保护中的特殊地位,及时有效地监测自然保护区自然病虫害动态,科学防治是自然保护区自然资源保护的重要组成部分。
自然病虫害的发生与特定的地理区域有关。利用地理信息系统结合遥感资料,对分布区进行生物地理统计分析、对比分析和预测,自然保护区自然病虫害发生范围和发生率,结合野外监测资料,形成自然病虫害监测数据库。通过对自然病虫害发生的模拟预测,为早期科学防治提供数据支持。如果自然保护区内发生自然病虫害,需要及时了解灾害的区域、面积、受灾程度等相关信息,可以通过地理信息系统采取有效的防治措施和制定科学的防治方案应对。
3.2  GIS在自然保护区生态环境监测中的应用
         基于“地理信息系统”平台,结合遥感监测数据及保护区内的监测传感器等数据,及时捕捉自然保护区环境变化,为保护区环境监测提供数据支持,构成长期动态数据监测和及时发现破坏或侵占自然资源保护区,此类违法行为现在普遍存在。智能分析和自动数据统计将逐步随着我国保护区生态红线的划定和生态环境监测平台的建立取代人工解释分析,集成人工智能和大数据集成的GIS监测平台通过扩展模块不断完善。大大缩短数据分析时间,提高数据统计的准确性。有助于监测人员及早发现自然保护区生态环境的变化,并及时采取有效措施避免自然保护区生态环境不会受到进一步破坏。
3.3 地理信息系统在自然保护区自然防火中的应用
         地理信息系统技术不仅提供精确定位,还可以基于数据和数据模型进行高空卫星立体成像和热光探测监测,提供基于遥感监测内容的数据反馈。对自然资源火灾的防治具有重要意义。
基于灾害事件,您可以使用地理信息系统技术的超高本地化以及实时高效的数据监控来改进灾害的预防和处理。例如,最近的管理当局,通过对地面火灾观测点的高级别卫星监测和视频监视,以及对自然火灾的实时监测,一旦查明灾害情况,就通过高效的方式,迅速地朝着应对灾害和灾后恢复的方向发展,监测自然资源中有机生物的种类和数量,做好珍稀动物的保护和繁育工作,确保珍稀动物生态资源的可持续性。民间保护和治理是自然资源管理和保护的重中之重,只有监测灾情,才能使自然资源再生。
在卫星图像上可以清楚地看到火灾现场的具体情况。首先,方案比较简单,利用卫星地图结合地形图和地理信息系统数据库,任何人都可以方便地观察到自然火灾现场的每条道路、每一处火灾情况和每一处植被损失,计算出救灾时间和最短时间制定灾后修复措施。过去,救灾人员要根据地形图确定林场的位置,然后通过对讲机上报灾情,这样不仅耽误了最佳救援时间,而且数据的准确性也有一定的偏差。数据不可用、效率低,灾后修复时间长。而卫星定位精度可达到8至10米,而GPS定位精度可达到5至10米。精确的定位可以迅速帮助救灾人员确定火灾现场的精确坐标,并在使用GPS尽快到达救援现场。同时,可以了解火场的地形和交通情况,结合地形情况,确定哪条路可以快速到达,哪条沟坡不利于救援人员赶往受灾现场。
4 结束语
         地理信息系统在自然资源管理中的应用,提高了管理工作的准确性、及时性和效率。它能够识别出自然资源内潜在的风险隐患,为管理者引入有效的应急策略提供了参考依据,为自然资源的发展提供良好的助力。
参考文献
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[4]王会敏.地理信息系统在自然保护区自然资源管理和监测中的应用[J].林业科技情报,2018,50(04):37-39.
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