楊媛媛

在自然保護(hù)區(qū)管理中，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，相比傳統(tǒng)的管理技術(shù)和管理方法，地理信息技術(shù)能顯著提高管理效率，本文以湖南炎陵桃源洞國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理為例，介紹如何應(yīng)用先進(jìn)的地理信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自然保護(hù)區(qū)的科學(xué)管理，推動(dòng)其健康發(fā)展。

湖南炎陵桃源洞國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)簡(jiǎn)介

湖南炎陵桃源洞國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于羅霄山脈中段、湘贛邊境萬(wàn)洋山北之西北坡，是湘、贛兩大水系的分脊線和洣水的發(fā)源地。批復(fù)面積為23786 公頃，落圖面積24059.54公頃。主要保護(hù)對(duì)象包括3大類：一是保存較完整，具有華南、華中、華東等多種區(qū)系成分的原始次森林。二是我國(guó)特有的亞熱帶殘存寒溫性針葉樹種資源冷杉（大院冷杉）及其群落;特有珍稀保護(hù)植物銀杉、伯樂(lè)樹等。三是稀有瀕危的物種。保護(hù)區(qū)內(nèi)全球稀有瀕危物種較多，現(xiàn)有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物29種，其中I級(jí)4種、Ⅱ級(jí)25種;國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物20種，其中I級(jí)6種、Ⅱ級(jí)14種。經(jīng)過(guò)十幾年的建設(shè)與保護(hù)，此區(qū)已經(jīng)構(gòu)建全面的管理體系。

地理信息技術(shù)在自然保護(hù)區(qū)研究和開發(fā)中的應(yīng)用

在自然保護(hù)區(qū)研究和開發(fā)中最主要的決策支持工具是地理信息技術(shù)。運(yùn)用地理信息技術(shù)獨(dú)特的空間分析以及空間信息管理功能，研究自然保護(hù)區(qū)地貌結(jié)構(gòu)以及生物多樣性和預(yù)測(cè)分析生態(tài)系統(tǒng)演變模型的結(jié)果，在一定程度上可以為保護(hù)和開發(fā)自然保護(hù)區(qū)提供重要的決策依據(jù)。

在地貌結(jié)構(gòu)研究中應(yīng)用地理信息技術(shù)。環(huán)境的重要載體是地貌，通過(guò)研究地貌結(jié)構(gòu)有利于了解自然保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的整個(gè)演變和形成過(guò)程。炎陵桃源洞國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)古老、地形復(fù)雜，地理信息技術(shù)利用遙感影像數(shù)據(jù)以及數(shù)字地圖能夠生成數(shù)字地面模型，在配準(zhǔn)和改正遙感影像后，與數(shù)字高程模型（簡(jiǎn)稱DEM）進(jìn)行復(fù)合，又能夠生成地貌三維景觀透視圖。以數(shù)字高程模型為前提提取坡向、地表水系以及坡度網(wǎng)絡(luò)等，可以將自然保護(hù)區(qū)的地貌結(jié)構(gòu)以及形態(tài)立體可視化。

在動(dòng)植物分布與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中應(yīng)用地理信息技術(shù)。湖南炎陵桃源洞國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)森林植被類型可分為4個(gè)植被型組、9個(gè)植被型、22個(gè)群系（叢），陸生脊椎動(dòng)物共212種，分屬25目70科。地理信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)可以在同一時(shí)間對(duì)其動(dòng)植物資源的空間地點(diǎn)信息以及有關(guān)的屬性信息進(jìn)行管理，利用針對(duì)遙感影像數(shù)據(jù)的地面調(diào)查和數(shù)字分析相融合的方法，可以結(jié)合保護(hù)區(qū)域中的所有動(dòng)植物資源分類構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過(guò)地理圖形的手段將每種動(dòng)植物的空間分布模式都充分展示出來(lái)，全面分析動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境以及動(dòng)物棲息環(huán)境。還能夠以遙感影像數(shù)字分析為前提，對(duì)植物生長(zhǎng)情況以及病蟲害情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用統(tǒng)計(jì)圖表以及專題地圖的形式向工作人員和決策人員顯示分析結(jié)果。

在生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)用地理信息技術(shù)。大自然界的生態(tài)系統(tǒng)屬于有機(jī)整體，通過(guò)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)變化產(chǎn)生影響的各個(gè)因素進(jìn)行分析和探究其變化過(guò)程，不僅有利于人與生態(tài)和諧共處，而且可以實(shí)現(xiàn)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的正常循環(huán)。從某個(gè)角度來(lái)看，地理信息技術(shù)為分析生態(tài)系統(tǒng)的功能以及變化過(guò)程提供各種各樣的研究方法。生態(tài)系統(tǒng)不同構(gòu)成部分的彼此作用和關(guān)系能夠利用地理信息技術(shù)的空間顯示以及分析工具來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究并展現(xiàn)結(jié)果。地理信息技術(shù)自身的空間統(tǒng)計(jì)以及空間疊加功能，可以使研究者從一些生態(tài)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)變化造成影響的關(guān)鍵因素，以建立完善的生態(tài)系統(tǒng)演變模型。在地理信息技術(shù)系統(tǒng)中，如果能提供充分的數(shù)據(jù)支持，可以利用矢量數(shù)據(jù)編寫生態(tài)系統(tǒng)演變模型的程序來(lái)科學(xué)預(yù)測(cè)分析今后5年到10年的變化，而且可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)圖表以及地理圖形的形式將分析結(jié)果制作成專題地圖。事實(shí)上，不管是生態(tài)系統(tǒng)演變模型還是地理信息系統(tǒng)的集成，都能夠運(yùn)用地理信息技術(shù)中的宏語(yǔ)言將程序準(zhǔn)確編寫出來(lái)?，F(xiàn)階段最為常見的方法是在VB以及VC編程環(huán)境中利用地理信息技術(shù)的功能組件集成生態(tài)模型，以真正實(shí)現(xiàn)構(gòu)建完善的生態(tài)環(huán)境管理地理信息技術(shù)信息系統(tǒng)。

地理信息技術(shù)在自然保護(hù)區(qū)管理和建設(shè)中的應(yīng)用

當(dāng)前，地理信息技術(shù)由于其具有明顯的優(yōu)勢(shì)，比如：屬性信息與空間圖形一體化等等，所以在自然保護(hù)區(qū)的水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃以及森林草地防火規(guī)劃等工作中普遍應(yīng)用。由于在這些規(guī)劃中應(yīng)用地理信息技術(shù)的方法大同小異，下面僅介紹在森林防火以及編制自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃中如何應(yīng)用地理信息技術(shù)：

在森林防火中應(yīng)用地理信息技術(shù)。森林火災(zāi)是破壞自然資源以及瀕危動(dòng)植物的重要因素，湖南炎陵桃源洞國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)降水豐富，徑流量大，土層較薄，植被一旦破壞，極易造成不可逆轉(zhuǎn)的水土流失和生態(tài)系統(tǒng)的逆行演替，帶來(lái)毀滅性的災(zāi)難。地理信息技術(shù)可以憑借自身強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，分析保護(hù)區(qū)中不同資源數(shù)據(jù)庫(kù)、氣象模式以及地形數(shù)據(jù)，分析林火的傳播速度、助燃條件以及傳播方向等等，將隱藏的森林火災(zāi)地點(diǎn)以及高?；馂?zāi)地點(diǎn)等辨別出來(lái)，真實(shí)模擬火災(zāi)蔓延渠道，有利于科學(xué)預(yù)防以及撲滅林火。還可以將地理信息技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)相融合，應(yīng)用地理信息技術(shù)空間分析模型以及專家知識(shí)，也能夠科學(xué)評(píng)估并實(shí)時(shí)監(jiān)控森林火災(zāi)及其造成的災(zāi)害損失。就以上分析方法來(lái)講，運(yùn)用可視化開發(fā)語(yǔ)言以及地理信息技術(shù)功能組件，也可以成功研究和開發(fā)出完善的火災(zāi)管理信息系統(tǒng)。

在編制總體規(guī)劃中應(yīng)用地理信息技術(shù)。炎陵桃源洞國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)實(shí)行分區(qū)管控，分為核心區(qū)、緩沖區(qū)和試驗(yàn)區(qū)。分區(qū)的主要目的是更好地開展保護(hù)工作，特別是在核心區(qū)，不僅要進(jìn)行科學(xué)研究和監(jiān)測(cè)，也要盡可能降低人為影響。就保護(hù)區(qū)來(lái)講，所有的保護(hù)管理活動(dòng)都必須要結(jié)合核心區(qū)以及緩沖區(qū)的保護(hù)開展。地理信息技術(shù)能夠利用遙感影像數(shù)據(jù)，以全面分析模擬為前提，將自然保護(hù)區(qū)合理劃分成不同的區(qū)域，形成更加直觀可視化的編制保護(hù)區(qū)的總體規(guī)劃。