GIS技術在中藥資源領域的應用

成都中醫藥大學，四川 成都 611137

中藥資源是我國傳統的優勢資源，也是中醫藥事業和中藥產業健康持續發展的物質基礎，其可持續利用和發展對我國經濟、社會、生態影響巨大。中藥形成了以野生中藥資源管理、栽培中藥材種植、產地加工、專業市場和中藥材生產等環節的產業鏈。目前在中藥資源領域面臨著過度開發和利用、環境和原產地破壞等問題，亟待對中藥資源進行科學化、合理化的管理，特別是利用當今先進的科學技術手段展開研究，以增強中藥產業的規范化、規模化和產業化。

隨著計算機科學和通信信息技術的變革，信息化成為新的創新驅動力和新的發展方向。地理信息系統(Geographic Information System，GIS)技術作為目前空間信息管理和分析的最強大的工具，依據其在信息獲取、處理和應用的特殊優勢，廣泛應用于國土資源、交通運輸、氣象、農林業等領域，并在資源和環境的監測與保護呈現出明顯的優勢與潛力[1]。中藥資源的研究和管理與地理環境和空間位置息息相關，其分布具有明顯的地域性，GIS技術已在中藥資源調查、中藥資源動態監測、道地藥材、中藥區劃、中藥生產和管理等研究工作中取得了十足的進展。本文通過文獻查閱，對近年來GIS技術在中藥資源領域的應用現狀進行綜述，旨在為中藥資源領域的研究提供新的方法和思路。

1 GIS技術的發展現狀

GIS技術是基于計算機技術，采集、存儲、分析和管理地理空間分布數據的新型綜合空間信息通用技術[2]，可通過軟件開發和數據庫構建實現對空間分布數據依照地理坐標和空間信息進行分析處理，同時把使空間地理信息多維化，提升安全性和時效性，為后續的數據處理與分析奠定堅實基礎。GIS技術的發展一種伴隨計算機科學的發展，也在不斷改變使用方式和水平，其最初構建的基礎是地理學和測繪學，已發展出單機終端式GIS、網絡GIS系統平臺、移動GIS技術服務平臺等多種系統平臺模式，一定程度上增強了地理服務系統的適應性。特別是移動GIS技術，具備移動性、分布式、實時性處理移動地理信息，使得GIS技術的大眾化應用得到快速發展[3]。總之，GIS技術已成為空間信息處理和集成、數據可視化和多維化的強大工具，其極大的推動了空間信息技術在各領域的發展和應用。

2 GIS技術在中藥資源領域的應用

2.1 GIS技術在中藥資源調查與動態監測的應用 我國的中藥資源蘊藏豐富，種類繁多，具有不同的生態環境、生長習性和地理特征。中藥材主要以藥用植物為主，其分為栽培中藥材和野生中藥材兩大類，野生中藥資源又可分為野生稀有中藥、野生廣布中藥和特殊生境中藥等[4]。GIS技術應用于中藥資源的調查與動態監測，可對不同生境因子和空間信息進行提取，實現信息和時空數據的高效管理。

中藥資源調查集中在資源分布、蘊藏量和產量估算等方面，結合傳統的中藥資源調查方法和空間信息技術可有效改善傳統調查方式費事、周期長等弊端，提高中藥資源調查的效率和精度，避免人為因素的干擾。如劉金欣等[5]利用GIS 技術可集合網格提取、數字嵌套和疊加技術使不規則自然因子匹配至規則網格，通過對不同生境條件將目標區分層和隨機抽樣，可構建特定生境類型黃芩儲量計算模型，實現野生資源的蘊藏量和產量的估算。江源等[6]基于GIS與群落調查統計方法實現對北京市野生北柴胡資源蘊藏量測算。孫宇章等[7]通過采集影響蒼術生物量的生境因子，利用GIS技術進行茅山地區蒼術資源分布分析。

中藥資源的種類、分布、蘊藏量和產量處于動態變化中，GIS技術常結合遙感技術實現對中藥資源的動態監測，如孫宇章等[8]利用RS和GIS聯合技術并結合實地調查數據獲取邳州市銀杏空間分布及多年動態變化規律。

2.2 GIS技術在中藥區劃中的應用 中藥資源分布具有明顯的空間特性，如氣候、土壤、海拔、地形等生態和地理環境會直接影響中藥材的生長和品質，區劃可實現空間屬性最直觀的分類和管理。中藥區劃是研究中藥資源的空間分異規律，并依據其空間差異和規律進行區域劃分，其是中藥資源的稟賦特征。根據研究對象、目的和方法的不同，單味藥區劃類型可分為分布區劃、生長區劃、品質區劃和生產區劃等[9]。GIS技術以其強大的空間數據分析和管理在中藥區劃的應用顯現出巨大的優勢。

如孫成忠等[10]根據物種引種生態環境相似性原則，利用地理信息、氣候因子、土壤等數據庫，基于GIS技術構建中藥材適宜性分析系統，實現中藥材適宜性數值區劃。李英等[11]對河北省北柴胡43個產地的海拔、坡度、坡向等不同地形因子進行統計分析，根據北柴胡有效成分柴胡皂苷類含量與地形因子之間的關系，利用GIS技術進行基于地形因子生態適宜性區劃。嚴輝等[12]通過分析影響當歸適宜性分布主要生態因子，如海拔、土壤亞類、5月份降水量和最暖月最高溫等4個生態因子，利用GIS技術和最大信息熵模型分析當歸適宜性分布和品質區劃。

目前應用GIS技術中藥區劃研究的有人參、三七、薄荷、肉蓯蓉、獨一味、羌活、川木通、豬苓、甘草、黃連、川牛膝、附子等近30余種中藥材[10、13]。GIS的數據存儲和模型構建為中藥區劃實現數據客觀化、分析快速化提供了可行的思路。同時，以GIS為核心的“3S”技術，可實現數據信息及時更新，進一步提高區劃結果的應用價值。

2.3 GIS技術在中藥資源信息化和管理中的應用 中藥資源信息化是指通過GIS、數據庫、網絡、移動互聯網等技術，獲取、整合和深度挖掘中藥資源分布信息，并服務于中藥資源規劃、管理和可持續利用的綜合信息化平臺。如趙玉洋等[14]集合環境因子數據、中藥資源數據、國家基礎空間數據等，通過GIS應用平臺，開發中藥資源信息空間數據庫，并以甘草為例模擬數據庫構建，實現中藥資源生態環境的信息疊加。張恬等[15]基于GIS技術設計中藥資源動態監測填報系統，根據業務需要設計12個表單，98項采集指標，可實現中藥材的種植、生產、銷售等數據的日常填報，動態監測包括中藥材種植地、集散地、市場、企業等外業環境和信息收集。

GIS技術對于地理信息的采集、管理、分析和輸出，可實現空間數據的多維化，提高數據的安全性、實用性和規范性，推動中藥資源的信息化建設和科學化管理。同時為中藥材資源政策制定提供數據參考具有顯著的優勢。

3 結語

現階段我國中藥資源的保護和可持續利用面臨著諸多問題，如過度開發野生中藥資源，野生稀有種中藥瀕臨絕種，無序種植栽培中藥材，道地藥材隨意引種等。GIS技術作為空間信息技術的核心，在中藥資源領域的應用具有巨大的潛力。針對中藥資源領域的應用僅局限于藥用植物的調查、監測和區劃，可探索融合交叉信息處理技術研究藥用動物生境和種群分布。

目前GIS技術多與其他信息處理技術相集合，如3S技術(GIS、RS與GPS集成系統)、GIS與專家信息系統(EIS)、GIS與決策支持系統(DSS)等，不斷擴展GIS技術在中藥資源領域的應用場景。將以GIS技術為核心的交叉融合技術應用于中藥資源調查、動態監測和中藥區劃，構建覆蓋全國的中藥資源與空間信息關聯數據庫和信息化管理平臺，可進一步加強信息化建設和管理，為主管部門提供政策制定依據，提高企業的市場承載力，為指導中藥材的栽培和生產提供科學依據。