GIS在河北省新農(nóng)村建設中的應用

閆順璽　王曉雷　閆永路

摘要：對河北省新農(nóng)村建設的調(diào)查和研究有利于破解統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展難題，加快全省新農(nóng)村建設步伐。利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)對調(diào)查結(jié)果和統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行管理、查詢、分析，建設河北省農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展專題數(shù)據(jù)庫，對農(nóng)村經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)發(fā)展進行可視化表示，可以推進農(nóng)村信息化建設，指導新農(nóng)村規(guī)劃，為新農(nóng)村建設提供輔助決策。

關(guān)鍵詞：新農(nóng)村建設；地理信息系統(tǒng)（GIS）；專題地圖；可視化

中圖分類號：F320.3文獻標識碼：A文章編號：0439-8114（2012）20-4624-03

河北省是農(nóng)業(yè)大省，加快農(nóng)村發(fā)展既關(guān)系到全省順利實現(xiàn)建設全面小康社會的總體目標，也關(guān)系到統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展的順利推進。改革開放以來，河北省新農(nóng)村建設取得了巨大成就，涌現(xiàn)了一批新農(nóng)村建設的典型范例，對全省農(nóng)村的經(jīng)濟、教育、醫(yī)療等基礎設施和農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀進行分析和研究，對農(nóng)村發(fā)展情況進行正確定位，有利于確定各地新農(nóng)村建設的途徑和建設模式，加快全省新農(nóng)村建設步伐。

地理信息系統(tǒng)（GIS）集計算機、測繪學、地理學、遙感技術(shù)、地圖學等多門學科和技術(shù)于一體，對地理位置數(shù)據(jù)和河北省農(nóng)村的各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行采集、存儲、分析和顯示，將傳統(tǒng)的表格和文字數(shù)據(jù)以專題地圖的形式體現(xiàn)出來，根據(jù)一定的要求檢索所需要的信息或?qū)π畔⑦M行各種空間分析，并將查詢或分析結(jié)果展現(xiàn)在地圖上，提高了人們的認知能力，是科學管理和輔助決策的重要手段[1]。

1數(shù)據(jù)庫的建立

1.1地圖資料的收集與處理

基礎底圖是農(nóng)村專題信息定位的基礎，底圖上應包括以下基本內(nèi)容：行政界線層——省界、市界、縣界；河北省主要河流，河北省主要鐵路、公路；河北省居民點——市級居民點、縣級居民點、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級居民點（部分）。

地圖資料要滿足精度、現(xiàn)勢性等要求，應采用數(shù)字化地圖，對于非數(shù)字化地圖，盡量采用薄膜圖（變形較?。覕?shù)據(jù)源的誤差不能大于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)誤差的要求范圍，且底圖的成圖時間越新越好[2]。河北省新農(nóng)村建設GIS的基礎資料通過以下途徑獲?。孩偻ㄟ^網(wǎng)絡搜集河北省縣鎮(zhèn)一級行政區(qū)劃圖；②購買紙質(zhì)地圖進行掃描數(shù)字化；③經(jīng)過調(diào)查得到河北省各地農(nóng)村數(shù)據(jù)，從河北省統(tǒng)計局網(wǎng)站搜集河北省農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)。底圖的主要內(nèi)容從基礎資料上獲得。對于個別基礎資料不全或模糊不清的從Google earth影像中提取。

對掃描后的圖像或網(wǎng)絡圖片，去掉不需要的要素、雜點，對不清楚的地方做簡單修補；網(wǎng)絡搜集到的圖片和經(jīng)掃描得到的圖片不具備真實的坐標系統(tǒng)，首先要進行地圖的配準，將其校正到某一地理坐標系下。項目選用ARCGIS軟件進行數(shù)據(jù)處理，在整個研究區(qū)均勻選取了一些控制點進行圖片校正。

1.2專題信息數(shù)據(jù)庫的建設

調(diào)查和統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括以下4個專題。

1.2.1河北省概況包括河北省行政區(qū)劃圖、河北省各市經(jīng)濟構(gòu)成及對比、河北省2000-2009年經(jīng)濟發(fā)展、河北省各市城鎮(zhèn)化率、河北工業(yè)化水平分析、各市鄉(xiāng)鎮(zhèn)個數(shù)和村民委員會個數(shù)、各市主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、河北省農(nóng)村人口分布密度圖等專題圖。

1.2.2河北省新農(nóng)村建設該專題包括河北省新農(nóng)村建設示范縣分布范圍、河北省農(nóng)業(yè)科技園區(qū)分布圖、河北省龍頭企業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地數(shù)量、各市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營情況、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)分布圖、河北省鄉(xiāng)村旅游分布圖、河北省特色農(nóng)業(yè)分布圖等專題圖。

1.2.3各地級市農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展這部分專題指的是河北省11個地級市農(nóng)村經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)種植、農(nóng)村人口、農(nóng)民收入和生活水平、農(nóng)村科研、教育、醫(yī)療、養(yǎng)老和其他基礎設施的發(fā)展情況，是整個專題數(shù)據(jù)庫的核心部分。以石家莊市農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展專題為例，包括3個部分。

1）農(nóng)村經(jīng)濟。其專題數(shù)據(jù)包括：石家莊市農(nóng)村分布圖，各縣農(nóng)村社會總產(chǎn)值，各縣農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成及總產(chǎn)值，農(nóng)村勞動生產(chǎn)率和土地生產(chǎn)率，主要農(nóng)作物總播種面積，主要農(nóng)產(chǎn)品分布范圍，主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，農(nóng)村機械化情況，農(nóng)村能源情況，化肥使用量，農(nóng)田水利情況等。

2）農(nóng)村人口與農(nóng)民生活水平。其專題數(shù)據(jù)包括：各縣農(nóng)村人口數(shù)量和密度，各縣鄉(xiāng)村勞動力資源，各縣鄉(xiāng)村從業(yè)人員，各縣分行業(yè)鄉(xiāng)村從業(yè)人員，各縣農(nóng)村人均收入，各縣農(nóng)村居民消費水平。

3）農(nóng)村教育科研、衛(wèi)生及其他基礎設施。其專題數(shù)據(jù)包括：各縣農(nóng)業(yè)技術(shù)人員數(shù)量和分布，各縣參加農(nóng)村合作醫(yī)療的人數(shù)，各縣參加農(nóng)村養(yǎng)老保險的人數(shù)，各縣鄉(xiāng)村從業(yè)人員文化程度，各縣自來水受益村數(shù)量，通汽車、通電話、通有線電視的村數(shù)量。其他各市農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展專題數(shù)據(jù)庫內(nèi)容與石家莊市相同。

1.2.4附表其余河北省新農(nóng)村建設的數(shù)據(jù)以附表的形式生成附在最后。

1.3數(shù)字化和信息錄入

選用ARCGIS軟件，經(jīng)過數(shù)據(jù)的分層，分別為各專題數(shù)據(jù)層建立屬性結(jié)構(gòu)，對已經(jīng)配準的地圖進行分層數(shù)字化，并把調(diào)查數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫。

2GIS在河北省新農(nóng)村建設中的應用

新農(nóng)村建設的一個重要的方面即農(nóng)村的信息化建設，GIS是新農(nóng)村信息化建設的重要手段。

2.1GIS在推進農(nóng)村信息服務體系建設中的應用

農(nóng)村信息化建設是加快建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、增強農(nóng)業(yè)市場競爭力，提高農(nóng)民素質(zhì)的重要途徑，是建設社會主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容[3]。河北省非常重視農(nóng)村信息化建設，一方面是農(nóng)業(yè)網(wǎng)站的建設，河北省先后建成農(nóng)業(yè)綜合網(wǎng)站、部門行業(yè)網(wǎng)站、特色專業(yè)網(wǎng)站和其他農(nóng)業(yè)網(wǎng)站850多個，信息資源豐富，包括農(nóng)業(yè)科技、市場、政策、天氣、特色農(nóng)產(chǎn)品多個方面；另外，政府注重農(nóng)業(yè)應用系統(tǒng)的建設與開發(fā)，如農(nóng)產(chǎn)品市場供求系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場價格系統(tǒng)、農(nóng)村科技信息服務系統(tǒng)、測土配方施肥系統(tǒng)、農(nóng)經(jīng)信息服務和分析系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)為農(nóng)民生產(chǎn)和經(jīng)營提供參考，但多數(shù)是單純的信息管理系統(tǒng)，對農(nóng)作物的分布情況及各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟、勞動力的數(shù)量特征在空間上的分布規(guī)律卻無法表達，利用GIS技術(shù)可以實現(xiàn)空間位置信息和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等屬性信息的結(jié)合，對各類農(nóng)業(yè)現(xiàn)象進行空間分析，分析其空間的分布特征、隨著時間變化的演變規(guī)律。

2.2GIS在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向精準農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變中的應用

精準農(nóng)業(yè)是當今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢，其目標就是建立一個由GIS技術(shù)支持的可以定位、定量地實施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)GIS系統(tǒng)可根據(jù)土壤的肥力和作物的生長信息等調(diào)節(jié)對作物的投入，可以對重大病蟲害信息進行統(tǒng)計、分析和預測，可以從政府氣象部門獲得實時的氣象信息，預防災害性天氣，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的低投入、高產(chǎn)出[4]。

2.3GIS在新農(nóng)村規(guī)劃方面的應用

在新農(nóng)村建設中要防止土地濫用等現(xiàn)象，注意規(guī)劃先行。目前河北省大部分農(nóng)村已經(jīng)利用GIS技術(shù)進行了土地資源的現(xiàn)狀調(diào)查并建立了土地利用數(shù)據(jù)庫。利用這些具有空間位置的GIS數(shù)據(jù)，可以對各種規(guī)劃指標進行統(tǒng)計分析，對村莊或新建廠房的位置進行多個條件的GIS空間分析，選擇最優(yōu)的地址并保護耕地資源[5]。

2.4GIS在農(nóng)村統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析和信息可視化中的應用

以專題地圖的形式表示農(nóng)村、農(nóng)業(yè)的現(xiàn)象和農(nóng)村經(jīng)濟、文化、教育醫(yī)療等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，比傳統(tǒng)的文字表格形式更加直觀，便于發(fā)現(xiàn)各地農(nóng)村之間的現(xiàn)象的分布規(guī)律、差異，也有利于分析一個地區(qū)隨著時間的變化發(fā)展演化的情況，利用GIS技術(shù)的信息可視化，既是調(diào)查成果有效的表達方式，也可以輔助政府部門進行新農(nóng)村的建設和規(guī)劃。以下為6幅典型的專題圖表示方法。

2.4.1河北省農(nóng)村人口分布密度圖采用點值法表示。每個點子代表一定數(shù)量的人口，點子的密度可以反映出各地農(nóng)村人口的密集程度，點子的分布范圍表示河北省農(nóng)村人口的分布范圍，如圖1所示。

2.4.2河北省各市經(jīng)濟構(gòu)成及對比采用分級統(tǒng)計圖和結(jié)構(gòu)餅狀圖（或結(jié)構(gòu)柱圖）相結(jié)合的表示方法。其中底圖部分用分級統(tǒng)計圖表示人均國民生產(chǎn)總值，將人均國民生產(chǎn)總值分為5級，級別由低到高分別用顏色由淺到深填充相應的區(qū)域。餅狀圖包括3個部分，分別代表第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)，各部分大小代表各產(chǎn)業(yè)所占比例，圓餅半徑代表各市的國民生產(chǎn)總值的大小。石家莊市農(nóng)村社會總產(chǎn)值、各縣農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成及總產(chǎn)值也用類似的表示手法，如圖2所示。

2.4.3河北省鄉(xiāng)村旅游分布圖 采用定點符號法表示。點狀符號的位置表示利用鄉(xiāng)村旅游開展新農(nóng)村建設的村鎮(zhèn)的位置，并附圖片表示出相應的旅游特色。河北省特色農(nóng)業(yè)分布圖、河北省新農(nóng)村建設示范縣分布范圍、河北省農(nóng)業(yè)科技園區(qū)分布圖也用這種表示方法。

2.4.4各市化肥、水、電利用情況以石家莊市為例。采用三角形圖法表示，將三角形分成若干個小三角形，其中每一種顏色分別代表化肥、水、電（圖3）。一個小三角形分別代表相應的化肥、水、電使用量，小三角形的數(shù)量則反映總量。

2.4.5各縣農(nóng)村人均收入采用比例圓表示，符號位置表示各縣地理位置，圓的半徑表示各縣農(nóng)村人均收入的多少（圖4）。

2.4.6各縣基礎設施建設情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)為通自來水、通汽車、通電話、通有線電視的村數(shù)量。采用柱狀圖表示法。分別用4種不同顏色的柱形代表4項統(tǒng)計值，柱形的高低代表數(shù)量的多少（圖5）。

3小結(jié)

GIS作為一種將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理相結(jié)合的有效方法，在國內(nèi)外多個領域已被廣泛應用。與傳統(tǒng)方法相比，它不僅存儲統(tǒng)計數(shù)據(jù)，還可以儲存和顯示河北省農(nóng)村的空間位置、分布范圍和空間關(guān)系，通過GIS多種空間分析對新農(nóng)村進行選址和規(guī)劃，可以檢索符合要求的農(nóng)村數(shù)據(jù)并在地圖上直觀地表現(xiàn)出來[6]；可加速數(shù)據(jù)的分析對比，提供輔助決策，縮短研究周期；可以直接利用河北省土地利用資源調(diào)查的成果，在其基礎上輸入相應的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，既可長期保存，又可根據(jù)研究者需要，實時進行增添和修改。作為一種新的科學技術(shù)，其在新農(nóng)村建設領域的應用將越來越廣。

參考文獻：

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