基于地理信息系统(GIS)的小流域综合治理规划的研究

【摘要】：本课题是黑龙江省自然科学基金《黑龙江省水土保持数据库信息管理系统》的子 课题，对地理信息系统（Geographical Information System，简写为GIS）支持下小流域 水土保持规划的方法进行研究并证明了此方法的可行性。 本研究采用由北京大学等开发的地理信息系统软件──CityStar，完成原始图件的 输入和专题图件的输出。GIS管理空间属性，用FoxPro建立和管理属性数据库，使人 为要素与空间坐标有机结合起来。土壤侵蚀模数计算采用黑龙江省通用土壤流失方程， 土地资源评价采用综合评判法，治理规划措施用计算机判定规划原则来实现，这些方 法用Visual Basic高级语言编程实现，形成相对独立的模块。治理规划需对大量数据进 行多种处理，而且前一阶段的结果要作为下一阶段的参数，本课题采用开放数据库连 接（Open Database Connectivity，简写为ODBC）方法来实现这一功能，实现数据以及 相关的文字资料在各模块和软件之间的传输。 本研究以黑龙江省宾县石洞河小流域（7.5KM~2）综合治理规划为例，以地块作为 处理单元，搜集输入了该流域1：1万的相关图件：土地利用现状图、植被盖度图、土壤 图等，运用GIS的空间数据处理分析功能，生成坡度分级图等新的专题图。以土地利 用现状图作为底图。以地块号作为关键字，FoxPro属性数据库与GIS生成的空间数据 相联接。将石洞河小流域划分为152个地块，共建立12个数据表，包括1154个数据 项。经通用土壤流失方程模块的运算，得出该流域土壤侵蚀面积为545.10公顷，土壤 侵蚀模数2554.51吨/公顷，其中：强度占14.27％，中度占13.33％，轻度占45.07％， 微度占27.33％。经土地资源评价，将土地分为1、2、3、4、5级。措施规划模块将水 保规划和土地利用规划结合起来，根据规划规则用，计算机判定，运算分析出各地块 应上的措施，并写入属性数据库.通过GIS绘制出土壤侵蚀分级图，土地资源分级图， 措施规划图等专题图件.通过经济效益分析，计算基础效益和经济效益，保土率达到 90％，保水率达到81.3％，到措施全部生效时年产值286.61万元。 本研究证明在地理信息系统支持下进行小流域综合治理规划方法的科学性和可行 性。该方法减少人工操作，提高制图和运算的精度，极大提高了工作效率，真正实现 了区域规划定量与定位相结合，使规划更加符合水保规划的特点和需要，使小流域水 土保持规划实现了自动化、规范化和科学化，使生态、经济、社会效益达到最佳。