沈旭祥
湖州市南浔创业测绘与土地规划院股份有限公司，浙江 湖州 313009
摘要：大力推广的地理信息技术是自然保护管理工作提出的客观要求，也是顺应时代发展趋势与潮流的直观体现。从某种程度上来说，利用地理信息技术是完善自然保护区管理系信息系统的重要手段。将地理信息技术和科学应用在自然保护区管理中，可实现对地理信息系统自身优势与价值的最大限度发挥。真正意义上提升自然保护区管理工具的整体效果以及质量。
关键词：地理信息技术；自然保护区；管理；应用
1 地理信息技术的基本特点
1.1 GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。
1.2 GIS的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在。
1.3 GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。
1.4 GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数；电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。有的学者断言，“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙，那么，信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门，必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
2 地理信息系统在自然保护区经营管理中的应用
2.1 基于保护区相关信息与数据的管理的应用
通过地理信息系统的应用，可以完成对以下数据的采集、处理和分析管理。（1）自然保护区的地形、地貌、水源、土壤类型等自然环境；（2）自然保护区的温度、降水等天气变化数据；（3）保护区的动植物分布情况；（4）保护区周边人口和相关活动数据。
2.2 基于保护区珍稀濒危物种的保护应用
通过地理信息技术，可以针对需要保护的珍稀濒危物种进行精准的管理。例如：划分珍稀濒危物种单独保护区域，利用地理信息技术对此区域进行细致的环境分析，提升珍稀濒危物种的生存环境，减少其可能出现的绝灭风险。
2.3 对保护区生物多样性空间分布进行研究
利用地理信息技术，可以为自然保护区内的生活多样性的空间特征和规律提供技术支持，为今后自然保护区进行新的规划，或者开发管理提供数据支持和理论基础。
2.4 保护区生境评价
以生物多样性分布规律、保护对象的分布范围及其生境适宜性特征、生态功能特征为基础，对保护区内各生境单元的生态重要性作出评价。
2.5 保护区规划与发展
通过地理信息技术，可以全面掌握保护区的详细数据和各模块现状情况，为自然保护区功能划分、资源开发等提供支持。
3 地理信息技术在自然保护区研究、开发中的应用
3.1 自然保护区的地貌结构研究
通过对自然保护区的地貌结构进行研究，有助于相关管理人员了解生态系统的形成和演变过程。利用地理信息技术，首先通过数字地图和遥感影像数据技术，生成数字地面模型，然后将校准后遥感影像与数字地面模型进行复合处理后，最终得到了自然保护区的地貌三维景观透视图。
3.2 对自然保护区的动植物进行研究和动态监测
建立自然保护区的主要目的是保护所在区域的生物多样性。通过掌握保护区内动植物的种类、生活习性和分布情况，对其进行动态的监测和管理，才能对保护区内的生物多样性起到最大的保护作用。目前，随着地理信息技术在自然保护区的应用，首先借助遥感影像数据的技术，对自然保护区内的动植物资源进行分类管理，建立完整的数据库；然后结合地理图形，完美的展示动植物的空间分布情况；最后监测动植物的生存环境变化情况，将分析的结果以图形或者表格的形式，呈现给自然保护区的管理人员，帮助他们制定科学合理的措施保持自然保护区的生态多样性。
3.3 在生态系统模拟和预测方面研究
通过地理信息技术，对自然保护区的生态系统发展，进行科学的模拟演变，一定程度上对可能出现的问题或者生态变化进行预测，为生态系统的循序发展变化研究提供了强有力的支持。
4 自然保护区规划和建设方面的实际应用
根据相关研究和调查可知，在自然保护区规划和建设方面的实际应用主要有如下两个方面:一方面是森林防火规划。受到各种因素的影响，森林火灾给动植物、自然资源等的安全带来了极大威胁，需要给予高度重视，才能更好的促进自然生态系统循环发展。通过合理利用GIS技术，掌握林火的传播速度、蔓延范围、传播方向等，并有效构建相关因素的数据库，可以对自然保护区的道路、地形和资源等进行有效保护，最终确保林火可以得到有效预防、及时扑灭。与此同时，GIS技术和专家系统技术的有效结合，可以充分利用GIS空间分析模型、专家知识、GPS数据等对森林火灾的实际情况进行有效监测，或者对林火造成的损失进行科学评估，对于促进火灾管理信息系统不断完善有着重要影响。另一方面是基础设施建设规划。目前，自然保护区的主要组成结构有缓冲区、核心区、实验区，需要对缓冲区和核心区加强保护，在进行各种研究和开发时必须注重自然景观、生态系统和自然资源的有效保护，才能促进生态系统循环发展。在充分利用综合分析模拟的情况下，GIS技术的叠加分析、缓冲区分析等各种功能的有效发挥，可以对核心区中的居民点进行准确识别，从而保障移民规划的合理性和科学性，最终促进保护站选址、道路规划等顺利进行。
5 虚拟GIS技术在自然保护区管理中的应用
虚拟现实(VirtualReality,简称VR)技术是用计算机图形图像处理技术结合传感器技术来生成和模拟现实世界客观环境的一种计算机仿真技术。虚拟环境(VirtualEnvironment)是由虚拟现实技术生成的,通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感官体验作用于用户,使人能产生身临其境感觉的交互式仿真环境模型。虚拟GIS技术是虚拟现实技术与GIS技术相结合的产物。通过将GIS中的DEM技术与虚拟现实中的3维对象建模、光照、天空模型、环境效果(雨、雪、云、雾)等技术的综合应用,可以在计算机环境中创建出与自然保护区相似的生态环境仿真模型,使人产生亲临现实场景的感受。这样一来就可以应用虚拟GIS技术创建虚拟自然保护区。虚拟自然保护区(VirtualNatureProtectionZone)的形成为保护区景观规划和环境影响评价提供了一种更直观科学的技术手段,甚至可以为游客提供虚拟旅游。VRML(VirtualRealityModelingLanguage)是一种面向Web和面向对象的虚拟现实建模语言,利用VRML语言可以在Internet环境中构造复杂的景物对象和动态的虚拟场景。VRML语言与虚拟GIS技术的结合,可以将自然保护区的3维景观模型通过互联网络传送给Web浏览器用户,为保护区的内部管理和外部宣传提供了一种Web上的、交互式的3维景观查询显示工具。
结语
总的来说，地理信息技术的不断推广和应用，是自然保护区管理不断完善加强的重要需求，在一定程度上可以使自然保护区管理信息系统变得更加完善。因此，根据自然保护区管理的实际情况，充分发挥地理信息技术的各种功能，对于提高自然保护区管理的整体效用有着重要影响。
参考文献
［1］贾江斌.测绘技术在现代测量中的应用方法探讨［J］.江西建材，2015，14:233+236.
［2］陈浩，喻荣岗.地理信息技术在水土保持监测管理中的应用综述［J］.中国水土保持，2015，06:62－65.