GIS在河北省新农村建设中的应用

　　摘要：对河北省新农村建设的调查和研究有利于破解统筹城乡发展难题，加快全省新农村建设步伐。利用地理信息系统（GIS）技术对调查结果和统计数据进行管理、查询、分析，建设河北省农村农业发展专题数据库，对农村经济和农业发展进行可视化表示，可以推进农村信息化建设，指导新农村规划，为新农村建设提供辅助决策。　　关键词：新农村建设；地理信息系统（GIS）；专题地图；可视化　　中图分类号：F320.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2012）20-4624-03　　河北省是农业大省，加快农村发展既关系到全省顺利实现建设全面小康社会的总体目标，也关系到统筹城乡发展的顺利推进。改革开放以来，河北省新农村建设取得了巨大成就，涌现了一批新农村建设的典型范例，对全省农村的经济、教育、医疗等基础设施和农业现状进行分析和研究，对农村发展情况进行正确定位，有利于确定各地新农村建设的途径和建设模式，加快全省新农村建设步伐。　　地理信息系统（GIS）集计算机、测绘学、地理学、遥感技术、地图学等多门学科和技术于一体，对地理位置数据和河北省农村的各项统计数据进行采集、存储、分析和显示，将传统的表格和文字数据以专题地图的形式体现出来，根据一定的要求检索所需要的信息或对信息进行各种空间分析，并将查询或分析结果展现在地图上，提高了人们的认知能力，是科学管理和辅助决策的重要手段[1]。　　1 数据库的建立　　1.1 地图资料的收集与处理　　基础底图是农村专题信息定位的基础，底图上应包括以下基本内容：行政界线层——省界、市界、县界；河北省主要河流，河北省主要铁路、公路；河北省居民点——市级居民点、县级居民点、乡镇级居民点（部分）。　　地图资料要满足精度、现势性等要求，应采用数字化地图，对于非数字化地图，尽量采用薄膜图（变形较小），且数据源的误差不能大于系统对数据误差的要求范围，且底图的成图时间越新越好[2]。河北省新农村建设GIS的基础资料通过以下途径获取：①通过网络搜集河北省县镇一级行政区划图；②购买纸质地图进行扫描数字化；③经过调查得到河北省各地农村数据，从河北省统计局网站搜集河北省农村农业发展统计数据。底图的主要内容从基础资料上获得。对于个别基础资料不全或模糊不清的从Google earth影像中提取。　　对扫描后的图像或网络图片，去掉不需要的要素、杂点，对不清楚的地方做简单修补；网络搜集到的图片和经扫描得到的图片不具备真实的坐标系统，首先要进行地图的配准，将其校正到某一地理坐标系下。项目选用ARCGIS软件进行数据处理，在整个研究区均匀选取了一些控制点进行图片校正。　　1.2 专题信息数据库的建设　　调查和统计数据包括以下4个专题。　　1.2.1 河北省概况 包括河北省行政区划图、河北省各市经济构成及对比、河北省2000-2009年经济发展、河北省各市城镇化率、河北工业化水平分析、各市乡镇个数和村民委员会个数、各市主要农产品产量、河北省农村人口分布密度图等专题图。　　1.2.2 河北省新农村建设 该专题包括河北省新农村建设示范县分布范围、河北省农业科技园区分布图、河北省龙头企业和农产品生产基地数量、各市农业产业化经营情况、农业产业化龙头企业分布图、河北省乡村旅游分布图、河北省特色农业分布图等专题图。　　1.2.3 各地级市农村农业发展 这部分专题指的是河北省11个地级市农村经济、农业种植、农村人口、农民收入和生活水平、农村科研、教育、医疗、养老和其他基础设施的发展情况，是整个专题数据库的核心部分。以石家庄市农村农业发展专题为例，包括3个部分。　　1）农村经济。其专题数据包括：石家庄市农村分布图，各县农村社会总产值，各县农业结构构成及总产值，农村劳动生产率和土地生产率，主要农作物总播种面积，主要农产品分布范围，主要农产品产量，农村机械化情况，农村能源情况，化肥使用量，农田水利情况等。　　2）农村人口与农民生活水平。其专题数据包括：各县农村人口数量和密度，各县乡村劳动力资源，各县乡村从业人员，各县分行业乡村从业人员，各县农村人均收入，各县农村居民消费水平。　　3）农村教育科研、卫生及其他基础设施。其专题数据包括：各县农业技术人员数量和分布，各县参加农村合作医疗的人数，各县参加农村养老保险的人数，各县乡村从业人员文化程度，各县自来水受益村数量，通汽车、通电话、通有线电视的村数量。其他各市农村农业发展专题数据库内容与石家庄市相同。　　1.2.4 附表 其余河北省新农村建设的数据以附表的形式生成附在最后。　　1.3 数字化和信息录入　　选用ARCGIS软件，经过数据的分层，分别为各专题数据层建立属性结构，对已经配准的地图进行分层数字化，并把调查数据录入数据库。　　2 GIS在河北省新农村建设中的应用　　新农村建设的一个重要的方面即农村的信息化建设，GIS是新农村信息化建设的重要手段。　　2.1 GIS在推进农村信息服务体系建设中的应用　　农村信息化建设是加快建设现代农业、增强农业市场竞争力，提高农民素质的重要途径，是建设社会主义新农村的重要内容[3]。河北省非常重视农村信息化建设，一方面是农业网站的建设，河北省先后建成农业综合网站、部门行业网站、特色专业网站和其他农业网站850多个，信息资源丰富，包括农业科技、市场、政策、天气、特色农产品多个方面；另外，政府注重农业应用系统的建设与开发，如农产品市场供求系统、农产品批发市场价格系统、农村科技信息服务系统、测土配方施肥系统、农经信息服务和分析系统等，这些系统为农民生产和经营提供参考，但多数是单纯的信息管理系统，对农作物的分布情况及各地区农业生产、农村经济、劳动力的数量特征在空间上的分布规律却无法表达，利用GIS技术可以实现空间位置信息和统计数据等属性信息的结合，对各类农业现象进行空间分析，分析其空间的分布特征、随着时间变化的演变规律。 　　2.2 GIS在传统农业向精准农业转变中的应用　　精准农业是当今世界农业发展的趋势，其目标就是建立一个由GIS技术支持的可以定位、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。农业GIS系统可根据土壤的肥力和作物的生长信息等调节对作物的投入，可以对重大病虫害信息进行统计、分析和预测，可以从政府气象部门获得实时的气象信息，预防灾害性天气，从而实现农业的低投入、高产出[4]。　　2.3 GIS在新农村规划方面的应用　　在新农村建设中要防止土地滥用等现象，注意规划先行。目前河北省大部分农村已经利用GIS技术进行了土地资源的现状调查并建立了土地利用数据库。利用这些具有空间位置的GIS数据，可以对各种规划指标进行统计分析，对村庄或新建厂房的位置进行多个条件的GIS空间分析，选择最优的地址并保护耕地资源[5]。　　2.4 GIS在农村统计数据分析和信息可视化中的应用　　以专题地图的形式表示农村、农业的现象和农村经济、文化、教育医疗等统计数据，比传统的文字表格形式更加直观，便于发现各地农村之间的现象的分布规律、差异，也有利于分析一个地区随着时间的变化发展演化的情况，利用GIS技术的信息可视化，既是调查成果有效的表达方式，也可以辅助政府部门进行新农村的建设和规划。以下为6幅典型的专题图表示方法。　　2.4.1 河北省农村人口分布密度图 采用点值法表示。每个点子代表一定数量的人口，点子的密度可以反映出各地农村人口的密集程度，点子的分布范围表示河北省农村人口的分布范围，如图1所示。　　2.4.2 河北省各市经济构成及对比 采用分级统计图和结构饼状图（或结构柱图）相结合的表示方法。其中底图部分用分级统计图表示人均国民生产总值，将人均国民生产总值分为5级，级别由低到高分别用颜色由浅到深填充相应的区域。饼状图包括3个部分，分别代表第一、第二、第三产业，各部分大小代表各产业所占比例，圆饼半径代表各市的国民生产总值的大小。石家庄市农村社会总产值、各县农业结构构成及总产值也用类似的表示手法，如图2所示。　　2.4.3 河北省乡村旅游分布图 采用定点符号法表示。点状符号的位置表示利用乡村旅游开展新农村建设的村镇的位置，并附图片表示出相应的旅游特色。河北省特色农业分布图、河北省新农村建设示范县分布范围、河北省农业科技园区分布图也用这种表示方法。　　2.4.4 各市化肥、水、电利用情况 以石家庄市为例。采用三角形图法表示，将三角形分成若干个小三角形，其中每一种颜色分别代表化肥、水、电（图3）。一个小三角形分别代表相应的化肥、水、电使用量，小三角形的数量则反映总量。　　2.4.5 各县农村人均收入 采用比例圆表示，符号位置表示各县地理位置，圆的半径表示各县农村人均收入的多少（图4）。　　2.4.6 各县基础设施建设情况 统计数据为通自来水、通汽车、通电话、通有线电视的村数量。采用柱状图表示法。分别用4种不同颜色的柱形代表4项统计值，柱形的高低代表数量的多少（图5）。　　3 小结　　GIS作为一种将空间数据和属性数据的管理相结合的有效方法，在国内外多个领域已被广泛应用。与传统方法相比，它不仅存储统计数据，还可以储存和显示河北省农村的空间位置、分布范围和空间关系，通过GIS多种空间分析对新农村进行选址和规划，可以检索符合要求的农村数据并在地图上直观地表现出来[6]；可加速数据的分析对比，提供辅助决策，缩短研究周期；可以直接利用河北省土地利用资源调查的成果，在其基础上输入相应的统计数据，既可长期保存，又可根据研究者需要，实时进行增添和修改。作为一种新的科学技术，其在新农村建设领域的应用将越来越广。　　参考文献：　　[1] 刘春阁，宋伟东，夏春林. 地理信息系统在当代新农村经济发展中的作用[J]. 测绘科学，2009，34（S2）：205-207.　　[2] 温晓蕾，况明生. 基于GIS的农村信息化研究[J]. 农业展望，2007（10）：42-45.　　[3] 王文珍，张成利. 农村综合信息服务应用平台的设计[J]. 农机化研究，2008（7）：137-139.　　[4] 朱华吉，吴华瑞，冯 臣，等. GIS在新农村建设信息服务平台中的应用[J]. 农机化研究，2008，30（6）：164-167.　　[5] 曾玉龙，刘 斌.社会主义新农村规划建设信息资源整合中的相关GIS技术[J].测绘与空间地理信息，2008，31（3）：107-109.　　[6] 高 瑞，尤瑞玲，张纯洁.GIS技术在新农村规划中的应用[J]. 西安文理学院学报（自然科学版），2007，10（1）：90-92.