一等奖作品赏析(国内赛区)-GIS助力乌然景区生态可持续发展

发布时间:2022 年 04 月 07 日  
导读:参赛组别:分析组 作品名称:基于GIS的青藏高原然乌景区空间评估与规划 参赛学校:聊城大学 指导教师:何振芳肖燕 团队成员:陈其航成俊荣刘玉晶尹照鑫 需求说明 八宿县隶属于西藏自治区昌都市,位于西藏自治区东部。然乌景区位于八宿县南部的然乌镇,景区内最具特色的景点是然乌湖。
参赛组别:分析组
作品名称:基于 GIS 的青藏高原然乌景区空间评估与规划
参赛学校:聊城大学
指导教师:何振芳 肖燕
团队成员:陈其航 成俊荣 刘玉晶 尹照鑫
 
需求说明
 
八宿县隶属于西藏自治区昌都市,位于西藏自治区东部。然乌景区位于八宿县南部的然乌镇 , 景区内最具特色的景点是然乌湖。然乌湖作为区内分布藏东第一大湖,其面积为 22 平方公里,湖面的海拔高度为 3850 米,是 318 国道旁的一颗绝美珍珠,沿途景色秀丽,四季之景如梦如幻,藏家韵味浓郁,是川藏公路上一颗灿烂的墨绿色钻石,也是川藏线上最不可错过的驿站,吸引着愈来愈多的自驾游爱好者,具有巨大的景区开发潜力。
 
然乌景区自然和人文景观资源丰富,但位居边陲,经济尚不发达,当地居民生活水平较低。近年来,随着当地的经济开发,出现了一些不合理利用资源的生产方式,急需改善。
 
本研究基于 SuperMap GIS 10i(2020), 结合 GIS、RS 等技术,在数据调查和分析的基础上开展旅游空间规划设计,希望找到一种新的开发方式,在然乌地区生态保护和开发建设之间维持一定平衡,达到 “ 最大限度地保护自然的同时,最有效地利用资源 ” 的目的,即实现旅游景区可持续发展,做到科学规划、合理利用。
 
 
分析过程
 
• 生态脆弱性评估
数据导入 SPSS,进行格网的标准化处理初选指标,计算相关系数矩阵 R 的特征值和特征向量,并选取累积贡献率大于 85% 的 3 个主成分作为计算指标并确定其评价指标等级,完成主成分分析;然后根据前 3 个主成分的贡献率,在 Excel 软件中通过 AHP 计算出主成分 1~3 的权重并通过一致性检验。最后建立生态环境脆弱性评价数学模型,计算得到各像元的脆弱性指数分布:把计算得到的 EVI 指数导入SuperMap GIS 10i(2020) 中,进行属性表赋值,重分级,并进行地图可视化,提取得到合适的研究区范围。
 
• 雪崩生态安全区分析
首先利用公式估算雪崩形成风险区,该模型中,Av 为潜在雪崩计算值 ; Al 为海拔分类因子 ; Fy 为平面曲率 ; S 为坡度 ; R g 为地表覆盖类型。在 SuperMap GIS 10i(2020) 中对公式中各因子重分类赋值,根据地理计算结果数据估算雪崩形成风险区范围。
 
其 次估 算 雪崩 通 过 和 堆 积 风 险 区,运 用 SuperMap GIS 10i(2020) 中水文模型的 “ 流向分析 ” 功能计算运动方向,运用利用 α-β 模型来计算雪崩运动范围,并对该范围面要素创建雪崩通过和堆积风险缓冲区。
 
最后将上述雪崩高风险形成区、雪崩通过和堆积区的结果叠合形成雪崩生态安全区。
 
 
• 湖泊淹没生态安全区分析
将湖泊扩张看作空间扩张行为,基于历史影像变化推算未来淹没后的湖泊容量和面积,在 SuperMap GIS 10i(2020) 环境下,参考湖泊周边等高线划出潜在淹没区域。
 
湿地沼泽生态安全区分析
导入 DEM 数据,使用填充伪洼地工具,填入参考数值对数据进行预处理,直到填平成功,随后进行流向分析,使用计算汇水量工具得出流量数据,设置阈值为 7500 提取然乌河网,之后加入遥感影像提取完毕的然乌湿地栅格,使用栅格运算工具计算得出湿地沼泽生态安全区。
 
• 湖泊和冰川生态安全区分析
利用遥感影像识别技术,结合 2020 年西藏 30 米精细地表覆盖数据中的冰川和水体范围,在 SuperMap GIS 10i(2020) 中提取出青藏高原地区湖泊和冰川范围:在水体周边划定湖泊和冰川的防护范围,并对两个安全区范围面要素创建防护缓冲区,其中缓冲区距离设置为 120 米。
 
将湖泊和冰川范围与其缓冲区进行合并操作,共同组成湖泊与冰川生态安全区。
 
• 森林植被生态安全区分析
结合然乌景区的实际情况,以覆盖水平较高的大型森林植被斑块为保护对象,在 SuperMap GIS 10i(2020) 中以 2020 年西藏 30 米精细地表覆盖数据的森林数据为基础, 运用测绘遥感学界常用的增强型植被指数 EVI 作为量化评价指标选取森林植被生态安全区,并提取较近年份四季的 EVI 数据进行综合对比以提高数据准确性。
 
• 生态廊道评价
根据生态廊道构建常用的源 — 阻力面方法,结合五个生态安全区范围,进行重分级和成本赋值,利用镶嵌至新栅格工具得到成本阻力面数据,最后使用成本距离工具得到生态廊道的范围。
 
• 最佳观景点评价
以上一步得到的廊道为基础,利用线转点工具得到潜在观景点。使用 SuperMap GIS 10i(2020) 中的视域分析工具,提取出每个初选观景点的视域范围,并与湖泊冰川等景点范围进行叠加,求交集,得到每个视域的景点观测面积,最后使用合并工具把 32 个面要素合并成一个,属性表内 SmArea 字段的值即为所有初选观景点对应的观测面积。
 
将上一步得到的合并要素的属性表导入Excel中进行量化,最终选取八个优质观景点。对八个优质观景点逐一进行可视域的分析,最终得到然乌景区的最佳观景点。
 
 
指导老师点评
本作品是基于 GIS、RS 和生态学上的 SRP(包括生态敏感性 - 生态恢复力 - 生态压力度)模型等技术,在数据调查和分析的基础上开展旅游空间规划设计,构建景区空间评估与规划模型,在然乌地区生态保护和开发建设之间维持一定平衡,达到 “ 最大限度地保护自然的同时,最有效地利用资源 ” 的目的,即实现旅游景区可持续发展,做到科学规划、合理利用。
 
该小组作品对问题的分析较为完整,考虑了多方面的影响因素,并且数据均来源于各统计网站,在一定程度上保证了分析结果的准确性。在分析过程中小组成员分工明确,积极交流,做到了将课上所学的知识真正的应用于实践,同时也提升了分析问题、解决问题的能力,展现了她们的团队精神。经历了这次分析比赛他们对超图软件也有了更加深刻的认识,对于各种编辑、分析工具的使用也更加熟悉。最终的分析结果对类似景区也可起到一定的借鉴作用,提高了此类问题的解决效率,对今后相似类型景区开发有一定的参考意义。
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