基于ArcGIS的空间数据转换及处理在自然保护区总体规划编制中的应用研究

2020-07-15 03:15周丽芳
甘肃科技 2020年3期
关键词:麦草区划总体规划

周丽芳

(甘肃省小陇山林业调查规划院,甘肃 天水 741020)

1 概况

甘肃麦草沟省级自然保护区位于甘肃东南部,地处甘陕两省交界的秦岭山脉。区内地形北高南低,沟谷深切,峰峦叠嶂。森林生态系统保存良好,野生动植物种类多,是研究生物多样性、生物群落演替、生态系统结构、功能和生态效益的理想之地,又是开展教学学习和生态科普旅游的良好场所。甘肃麦草沟自然保护区自1982年批准建立以来,一直未成立专门的管理机构,也未对保护区进行功能区划,为了进一步规范自然保护区的保护和管理,加快自然保护区的建设步伐,需编制自然保护区总体规划。

2 技术路线及目标任务

2.1 依据

依据甘肃麦草沟省级自然保护区的批复文件,确定保护区界线范围及总经营面积。

2.2 目标任务

2.2.1 功能区划分

功能区划主要是对保护区内部进行功能分区,实施分区管理,以保证合理保护、利用好保护区各种资源。根据保护区的自然地理条件、自然资源、自然环境、典型森林景观、珍稀动物植物的空间分布情况来划分功能区,功能区划分采取以自然区划为主的综合区划法。把地域连片、生态系统较完整、珍稀濒危物种分布集中,没有人为活动影响的重点区域划分为核心区,把人为活动较频繁的地段划为实验区,把介于核心区和实验区之间,对核心区起保护和缓冲作用的区域划为缓冲区。

2.2.2 标桩立界

标桩立界,保护区标识规划:保护管理措施是从保护的整体性出发,采取法律、行政、技术和工程相结合的方法,建立多层次、全方位完整的保护管理体系,使保护区走向系统化、综合化、科学化、法制化的管理轨道。自然保护区区界与进出自然保护区的主要道路相交处必须树立界碑。自然保护区区界及各功能分区之间须树立界桩。保护区的出入口处和人为活动频繁处必须树立标示牌。

2.2.3 数据统计分析及成果图输出

3 数据搜集

3.1 地形图

覆盖自然保护区范围的1:5万6度带的DLC(数字划线地图)一幅,坐标为北京54坐标系,投影方式为平面投影(即平面坐标),数据格式为SHP格式。

3.2 遥感影像图

2017年DOM(遥感影像)两幅,坐标为西安80坐标系,投影方式为球面投影(即地理坐标),数据格式为Image格式。

3.3 小班失量数据

2017年林地变更小班数据库一套,坐标为西安80坐标系,投影方式为平面投影(即平面坐标),数据格式为SHP格式;二类调查小班数据库一套,坐标为北京54坐标系,投影方式为平面投影 (即平面坐标),数据格式为SHP格式。

4 ArcGIS相关功能及方法步骤

4.1 ArcGIS相关功能

实现工作区管理、数据管理、数据转换、投影转换、坐标转换、建立拓扑关系、修改属性表的结构及地理分析等;具有交互式的图形编辑环境,可建立coverage、数字化、编辑空间和属性数据、输入和编辑标注、coverage接边;栅格分析处理模块,对栅格数据进行输入、编辑、显示、分析、输出;空间属性数据一体化管理,对属性字段进行分析、统计、查询,实现对该区各项面积统计、道路长度的自动计算,极大地放便了总体规划工作的数据统计工作;dem的分析功能,可以分析出自然保护区的地形,为功能区划分提供依据。

4.2 方法及步骤

4.2.1 数据转换

将矢量数据全部转换为SHP格式。利用ArcGIS中的ArcToolbox→转换工具,实现数据的相互转换。

4.2.2 投影及坐标转换

为了统一坐标系统,根据成果要求,将矢量数据全部转换成西安80坐标系统。利用ArcToolbox →数据管理工具→投影和变换→定义投影、要素→投影,实现投影及坐标的相互转换,是下一步图形区划及属性处理工作的前提。

4.2.3 建立自然保护区小班矢量数据库区划

外围界线及功能分区的区划:建立外围界线面图层,加载失量地形图、遥感影像图,根据自然保护区批复的界线范围和总面积,进行区划并计算投影面积,形成精准的外围界线;在外围面图层的基础做功能区划,根据自然保护区功能区划的技术要求,利用遥感影像图区划自然保护区功能分区。

图形编辑处理:首先要提取功能区划范围内的小班矢量数据库,具体方法是用功能区划图与最新林地变更小班矢量数据库进行切割,建立图形拓扑关系,经过拓扑查错,修改重叠坐标、悬挂弧段、点重叠、面重叠、线重叠、节点不封闭等严重影响拓扑关系的建立的错误,建立先完善属性数据库:根据自然保护区总体规划的技术要求,建立相关字段并赋予属性,加载二类调查失量小班数据库获取并纠正一些相关属性,再进行数据查询分析、修改完善逻辑检查,最后进行小班面积计算及平差处理。

4.2.4 拐点坐标提取

根据结点生成外围拐点坐标、功能区拐点坐标,建立拐点坐标数据库,对拐点进行编号并计算坐标值。为现地实施标桩立界和标示牌提供依据。

5 成果

5.1 各类数据统计

各类数据统计表包括:自然保护区土地资源及利用现状统计表、自然保护区功能区划表、自然保护区边界及功能区拐点坐标表等。

5.2 成果专题图输出

成果图包括:保护区地形图、保护区遥感影像图、土地利用现状图、植被类型分布图、野生保护植物分布图、珍稀保护动物分布图、功能区划图、总体规划布局图、旅游规划图、功能区划及拐点位置图。如图1、图2、图3所示

图1 麦草沟省级自然保护区外围界线图

图2 麦草沟省级自然保护区遥感影像功能区划图

图3 麦草沟省级自然保护区边界及功能区拐点坐标

6 结论

通过应用以上方法,提高了麦草沟省级自然保护区总体规划编制的科技含量及质量,达到了总体规划的数据精度,放便了总体规划的数据统计及成果图输出工作,为项目的实施提供可行依据。该方法对今后编制国家和省级森林公园、自然保护区等一些总体规划、实施方案具有指导意义。

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