GIS在河北省新農村建設中的應用

閆順璽　王曉雷　閆永路

摘要：對河北省新農村建設的調查和研究有利于破解統籌城鄉發展難題，加快全省新農村建設步伐。利用地理信息系統（GIS）技術對調查結果和統計數據進行管理、查詢、分析，建設河北省農村農業發展專題數據庫，對農村經濟和農業發展進行可視化表示，可以推進農村信息化建設，指導新農村規劃，為新農村建設提供輔助決策。

關鍵詞：新農村建設；地理信息系統（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

河北省是農業大省，加快農村發展既關系到全省順利實現建設全面小康社會的總體目標，也關系到統籌城鄉發展的順利推進。改革開放以來，河北省新農村建設取得了巨大成就，涌現了一批新農村建設的典型范例，對全省農村的經濟、教育、醫療等基礎設施和農業現狀進行分析和研究，對農村發展情況進行正確定位，有利于確定各地新農村建設的途徑和建設模式，加快全省新農村建設步伐。

地理信息系統（GIS）集計算機、測繪學、地理學、遙感技術、地圖學等多門學科和技術于一體，對地理位置數據和河北省農村的各項統計數據進行采集、存儲、分析和顯示，將傳統的表格和文字數據以專題地圖的形式體現出來，根據一定的要求檢索所需要的信息或對信息進行各種空間分析，并將查詢或分析結果展現在地圖上，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數據庫的建立

1.1地圖資料的收集與處理

基礎底圖是農村專題信息定位的基礎，底圖上應包括以下基本內容：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、鄉鎮級居民點（部分）。

地圖資料要滿足精度、現勢性等要求，應采用數字化地圖，對于非數字化地圖，盡量采用薄膜圖（變形較小），且數據源的誤差不能大于系統對數據誤差的要求范圍，且底圖的成圖時間越新越好[2]。河北省新農村建設GIS的基礎資料通過以下途徑獲取：①通過網絡搜集河北省縣鎮一級行政區劃圖；②購買紙質地圖進行掃描數字化；③經過調查得到河北省各地農村數據，從河北省統計局網站搜集河北省農村農業發展統計數據。底圖的主要內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；網絡搜集到的圖片和經掃描得到的圖片不具備真實的坐標系統，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軟件進行數據處理，在整個研究區均勻選取了一些控制點進行圖片校正。

1.2專題信息數據庫的建設

調查和統計數據包括以下4個專題。

1.2.1河北省概況包括河北省行政區劃圖、河北省各市經濟構成及對比、河北省2000-2009年經濟發展、河北省各市城鎮化率、河北工業化水平分析、各市鄉鎮個數和村民委員會個數、各市主要農產品產量、河北省農村人口分布密度圖等專題圖。

1.2.2河北省新農村建設該專題包括河北省新農村建設示范縣分布范圍、河北省農業科技園區分布圖、河北省龍頭企業和農產品生產基地數量、各市農業產業化經營情況、農業產業化龍頭企業分布圖、河北省鄉村旅游分布圖、河北省特色農業分布圖等專題圖。

1.2.3各地級市農村農業發展這部分專題指的是河北省11個地級市農村經濟、農業種植、農村人口、農民收入和生活水平、農村科研、教育、醫療、養老和其他基礎設施的發展情況，是整個專題數據庫的核心部分。以石家莊市農村農業發展專題為例，包括3個部分。

1）農村經濟。其專題數據包括：石家莊市農村分布圖，各縣農村社會總產值，各縣農業結構構成及總產值，農村勞動生產率和土地生產率，主要農作物總播種面積，主要農產品分布范圍，主要農產品產量，農村機械化情況，農村能源情況，化肥使用量，農田水利情況等。

2）農村人口與農民生活水平。其專題數據包括：各縣農村人口數量和密度，各縣鄉村勞動力資源，各縣鄉村從業人員，各縣分行業鄉村從業人員，各縣農村人均收入，各縣農村居民消費水平。

3）農村教育科研、衛生及其他基礎設施。其專題數據包括：各縣農業技術人員數量和分布，各縣參加農村合作醫療的人數，各縣參加農村養老保險的人數，各縣鄉村從業人員文化程度，各縣自來水受益村數量，通汽車、通電話、通有線電視的村數量。其他各市農村農業發展專題數據庫內容與石家莊市相同。

1.2.4附表其余河北省新農村建設的數據以附表的形式生成附在最后。

1.3數字化和信息錄入

選用ARCGIS軟件，經過數據的分層，分別為各專題數據層建立屬性結構，對已經配準的地圖進行分層數字化，并把調查數據錄入數據庫。

2GIS在河北省新農村建設中的應用

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

2.1GIS在推進農村信息服務體系建設中的應用

農村信息化建設是加快建設現代農業、增強農業市場競爭力，提高農民素質的重要途徑，是建設社會主義新農村的重要內容[3]。河北省非常重視農村信息化建設，一方面是農業網站的建設，河北省先后建成農業綜合網站、部門行業網站、特色專業網站和其他農業網站850多個，信息資源豐富，包括農業科技、市場、政策、天氣、特色農產品多個方面；另外，政府注重農業應用系統的建設與開發，如農產品市場供求系統、農產品批發市場價格系統、農村科技信息服務系統、測土配方施肥系統、農經信息服務和分析系統等，這些系統為農民生產和經營提供參考，但多數是單純的信息管理系統，對農作物的分布情況及各地區農業生產、農村經濟、勞動力的數量特征在空間上的分布規律卻無法表達，利用GIS技術可以實現空間位置信息和統計數據等屬性信息的結合，對各類農業現象進行空間分析，分析其空間的分布特征、隨著時間變化的演變規律。

2.2GIS在傳統農業向精準農業轉變中的應用

精準農業是當今世界農業發展的趨勢，其目標就是建立一個由GIS技術支持的可以定位、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統。農業GIS系統可根據土壤的肥力和作物的生長信息等調節對作物的投入，可以對重大病蟲害信息進行統計、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，從而實現農業的低投入、高產出[4]。

2.3GIS在新農村規劃方面的應用

在新農村建設中要防止土地濫用等現象，注意規劃先行。目前河北省大部分農村已經利用GIS技術進行了土地資源的現狀調查并建立了土地利用數據庫。利用這些具有空間位置的GIS數據，可以對各種規劃指標進行統計分析，對村莊或新建廠房的位置進行多個條件的GIS空間分析，選擇最優的地址并保護耕地資源[5]。

2.4GIS在農村統計數據分析和信息可視化中的應用

以專題地圖的形式表示農村、農業的現象和農村經濟、文化、教育醫療等統計數據，比傳統的文字表格形式更加直觀，便于發現各地農村之間的現象的分布規律、差異，也有利于分析一個地區隨著時間的變化發展演化的情況，利用GIS技術的信息可視化，既是調查成果有效的表達方式，也可以輔助政府部門進行新農村的建設和規劃。以下為6幅典型的專題圖表示方法。

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

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

2.4.3河北省鄉村旅游分布圖 采用定點符號法表示。點狀符號的位置表示利用鄉村旅游開展新農村建設的村鎮的位置，并附圖片表示出相應的旅游特色。河北省特色農業分布圖、河北省新農村建設示范縣分布范圍、河北省農業科技園區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，小三角形的數量則反映總量。

2.4.5各縣農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村人均收入的多少（圖4）。

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

3小結

GIS作為一種將空間數據和屬性數據的管理相結合的有效方法，在國內外多個領域已被廣泛應用。與傳統方法相比，它不僅存儲統計數據，還可以儲存和顯示河北省農村的空間位置、分布范圍和空間關系，通過GIS多種空間分析對新農村進行選址和規劃，可以檢索符合要求的農村數據并在地圖上直觀地表現出來[6]；可加速數據的分析對比，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查的成果，在其基礎上輸入相應的統計數據，既可長期保存，又可根據研究者需要，實時進行增添和修改。作為一種新的科學技術，其在新農村建設領域的應用將越來越廣。

參考文獻：

[1] 劉春閣，宋偉東，夏春林. 地理信息系統在當代新農村經濟發展中的作用[J]. 測繪科學，2009，34（S2）：205-207.

[2] 溫曉蕾，況明生. 基于GIS的農村信息化研究[J]. 農業展望，2007（10）：42-45.

[3] 王文珍，張成利. 農村綜合信息服務應用平臺的設計[J]. 農機化研究，2008（7）：137-139.

[4] 朱華吉，吳華瑞，馮臣，等. GIS在新農村建設信息服務平臺中的應用[J]. 農機化研究，2008，30（6）：164-167.

[5] 曾玉龍，劉斌.社會主義新農村規劃建設信息資源整合中的相關GIS技術[J].測繪與空間地理信息，2008，31（3）：107-109.

[6] 高瑞，尤瑞玲，張純潔.GIS技術在新農村規劃中的應用[J]. 西安文理學院學報（自然科學版），2007，10（1）：90-92.