牛艷霞，馬秉斌，張云紅

青海省基礎(chǔ)地理信息中心，青海西寧 810000

青海省黃河谷地生態(tài)農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)分析

牛艷霞，馬秉斌，張云紅

青海省基礎(chǔ)地理信息中心，青海西寧 810000

以李家峽灌區(qū)為試點，論述了系統(tǒng)在黃河谷地生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)規(guī)劃和建設(shè)中的作用，并介紹了系統(tǒng)在土地分類統(tǒng)計、可新增耕地面積計算、提灌分析、道路分析等幾個方面的實際應(yīng)用。

黃河谷地；李家峽水庫灌區(qū)；生態(tài)農(nóng)業(yè)；地理信息系統(tǒng)

為了配合“青海省黃河谷地生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)建設(shè)”，充分利用李家峽水庫豐富的水資源，改善我省黃河谷地土地的耕作環(huán)境，改善谷地農(nóng)民的耕種觀念，用科學發(fā)展觀指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，把黃河谷地建設(shè)成穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)基地，為決策者提供各類土地準確翔實的利用數(shù)據(jù)和決策支持，服務(wù)于“黃河谷地生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)建設(shè)”的規(guī)劃和實施工作，我中心建立了“黃河谷地生態(tài)農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)”，現(xiàn)將系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)與其在工作中的實際應(yīng)用介紹如下。

1 系統(tǒng)建設(shè)目標

通過對李家峽水庫灌區(qū)各類空間地理數(shù)據(jù)（土地利用、高程、坡度、影像等數(shù)據(jù)）進行綜合統(tǒng)計分析和運算，運用GIS空間分析方法，實現(xiàn)項目區(qū)可新增耕地面積的計算，對擬建工程，（如道路）的影響范圍進行預(yù)先測算，統(tǒng)計其占用各類土地面積數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在農(nóng)田開墾、工程規(guī)劃方面的空間信息和數(shù)據(jù)的快速模擬生成，以期在宏觀統(tǒng)籌規(guī)劃和現(xiàn)實微觀操作兩個層面為政府決策提供數(shù)據(jù)支持。

2 系統(tǒng)開發(fā)模式與環(huán)境

系統(tǒng)為面向?qū)ο笤O(shè)計的單機系統(tǒng)，采用VB.NET+MapObjects+TerraExplorer View進行二次開發(fā)。

Vb.NET是目前主流的程序開發(fā)語言，可用于創(chuàng)建有豐富用戶界面的應(yīng)用程序。

MapObjects是由美國環(huán)境系統(tǒng)研究所出品的一套地圖軟件組件集，利用它可以方便的在自己的應(yīng)用中嵌入地圖功能。

TerraExplorer View是由skyline公司出品的三維地形瀏覽軟件，用戶可利用它實現(xiàn)地形場景的三維瀏覽漫游，并可通過其提供的二次開發(fā)接口實現(xiàn)在程序中的自定制。

3 系統(tǒng)功能模塊劃分及流程實現(xiàn)

根據(jù)不同的功能組合，系統(tǒng)劃分為3個大的模塊，即基本功能模塊、空間分析功能模塊和三維功能模塊。其中基本功能模塊主要用于實現(xiàn)一些常用的地圖功能，空間分析功能模塊用于實現(xiàn)道路拓寬分析等高級功能，三維功能模塊用于實現(xiàn)項目區(qū)的三維場景展示和瀏覽。

3.1 基本功能模塊

模塊根據(jù)其實現(xiàn)的功能和復(fù)雜程度進行劃分和組合。包括項目區(qū)地理數(shù)據(jù)的符號化顯示，顯示區(qū)域的放大、縮小、漫游，鷹眼圖導航圖的實現(xiàn)，圖層控制功能，圖例的顯示，點線面等圖形元素的圖形查詢，多坐標系統(tǒng)靈活切換的坐標顯示，距離與面積量算，地理要素的模糊查詢檢索，數(shù)據(jù)統(tǒng)計及輸出，系統(tǒng)幫助等。

3.2 空間分析功能模塊

空間分析功能模塊根據(jù)面向的不同應(yīng)用方面，分為“可新增耕地面積統(tǒng)計計算”和“動態(tài)新增地理要素的空間影響評估”兩部分。

1）可新增耕地面積統(tǒng)計計算功能

主要用于實現(xiàn)項目區(qū)可新增耕地面積的統(tǒng)計及計算，用戶可利用此功能計算現(xiàn)有灌溉條件下和提灌條件下的項目區(qū)可新增耕地面積，其詳細計算流程如下所示：

2）動態(tài)新增地理要素的空間影響評估功能

用于對動態(tài)新增地理要素進行空間緩沖分析，然后將得到的緩沖區(qū)與相關(guān)地理要素進行空間運算，評估其空間影響范圍。其主要應(yīng)用為規(guī)劃道路的占地分析和現(xiàn)有道路拓寬規(guī)劃的占地分析。

3.3 三維功能模塊

基于TerraExplorer View提供的API接口二次開發(fā)實現(xiàn)了三維場景的瀏覽漫游等功能，包括基于三維的長度和面積的測量等功能。

4 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)

在本系統(tǒng)中,地理數(shù)據(jù)全部采用54黃海高程基準，80西安坐標系統(tǒng),投影方式為高斯-克呂格6°帶投影,投影中央經(jīng)線為99°。

系統(tǒng)用到的地理數(shù)據(jù)有，項目區(qū)基本地理要素圖層數(shù)據(jù)(包括點線面各類地理要素)，項目區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖層數(shù)據(jù)，項目區(qū)坡度圖層數(shù)據(jù)，項目區(qū)灌區(qū)圖層數(shù)據(jù),項目區(qū)棄荒地圖層數(shù)據(jù)。

坡度等級劃分方法為0到5°為1級，5到10為2級，10到15為3級，15到20為4級，20到25為5級，25到30為6級，30到35為7級。

5 系統(tǒng)的實際應(yīng)用

5.1 土地分類統(tǒng)計

利用系統(tǒng)提供的功能，可以方便的進行灌區(qū)內(nèi)各類土地分類的統(tǒng)計，其統(tǒng)計方式可分為，按地類統(tǒng)計、按縣行政區(qū)劃統(tǒng)計、按鄉(xiāng)行政區(qū)劃統(tǒng)計等，也可按用戶需求對其進行組合統(tǒng)計。對于統(tǒng)計生成的數(shù)據(jù)用戶還可以將其輸出為Foxpro、Access、Eecel、Pardox等多種格式。

5.2 現(xiàn)有耕地面積統(tǒng)計

利用本系統(tǒng)可以進行灌區(qū)現(xiàn)有耕地面積的計算生成和統(tǒng)計。系統(tǒng)采用的土地利用數(shù)據(jù)為經(jīng)灌區(qū)1m高分辨率衛(wèi)星影像解譯而成，基于此數(shù)據(jù)的現(xiàn)有耕地面積統(tǒng)計可以精確到平方米級，且統(tǒng)計生成的每塊耕地均可與影像表示出的實地位置與形態(tài)一一對應(yīng)上。

5.3 灌區(qū)可新增耕地面積統(tǒng)計

可新增耕地面積的計算和統(tǒng)計功能是系統(tǒng)的的一項重要功能，利用此功能用戶可基于灌區(qū)面數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)和坡度數(shù)據(jù)快速計算生成出灌區(qū)內(nèi)可新增為耕地的地類圖斑，并生成統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

5.4 提灌分析

提灌分析指的是在現(xiàn)有自流水位高程的基礎(chǔ)上，模擬計算將灌溉水位提升若干米后形成的提灌面內(nèi)的可新增耕地面積，其計算生成結(jié)果可為灌區(qū)土地開發(fā)和提灌工程的建設(shè)提供規(guī)劃依據(jù)。

以李家峽灌區(qū)為例，系統(tǒng)以如下方式進行計算，首先系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的提灌高度為緩沖閥值和原自流灌溉面進行緩沖計算得到一個提灌面，然后以該提灌面為準計算并統(tǒng)計其范圍內(nèi)的可新增耕地面積，其計算結(jié)果可以分別按行政區(qū)劃（包括縣、鄉(xiāng)兩級）和地類進行統(tǒng)計，并可輸出為多種數(shù)據(jù)表格式。

5.5 道路分析

系統(tǒng)提供的道路分析功能用于實現(xiàn)規(guī)劃道路的占地分析和現(xiàn)有道路拓寬工程的占地分析。

以李家峽灌區(qū)范圍內(nèi)的S20363道路為例，用戶在選擇該道路后只需設(shè)置好道路的原有寬度和拓寬寬度，即可進行道路拓寬分析，其計算得到結(jié)果如下所示，用戶可以從統(tǒng)計結(jié)果中得出道路拓寬工程將占用的各類土地面積，并可根據(jù)分析生成的地類圖斑確定其所在位置，也可將其輸出為shp格式的矢量數(shù)據(jù)。

6 結(jié)論

《黃河谷地生態(tài)農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)》在李家峽灌區(qū)的試點應(yīng)用證明本系統(tǒng)的建立可以為青海省黃河谷地生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)的建設(shè)提供有用的數(shù)據(jù)支持，通過此系統(tǒng)用戶可以進行項目區(qū)二維圖形和三維地形的漫游瀏覽，以多種查詢方式快速獲取項目區(qū)的各類詳細數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進行統(tǒng)計分析以及以多種格式導出以為其它應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持，更可在系統(tǒng)空間分析的支持下實現(xiàn)諸如道路規(guī)劃占地面積統(tǒng)計、可新增耕地面積統(tǒng)計等高級功能，為黃河谷地生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)的規(guī)劃建設(shè)提供多方位的決策輔助和數(shù)據(jù)支撐。

[S-9]

A

1674-6708（2010）22-0056-02