地理信息系統(tǒng)在鄉(xiāng)村振興中的應用研究

韓舒婷

遼寧師范大學地理科學學院，遼寧 大連 116000

0 引言

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略成為我國重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一［1］。實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略旨在完善鄉(xiāng)村基礎設施建設、提高農民收入水平、提升鄉(xiāng)村公共服務水平，進而促進鄉(xiāng)村經濟持續(xù)增長，實現(xiàn)城鄉(xiāng)協(xié)調發(fā)展［2］。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）作為一種集地理空間數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、分析及展示于一體的技術工具，具有數(shù)字化、系統(tǒng)化、科學化等特點，是一種契合鄉(xiāng)村建設需求的重要工具［3］。因此，簡要介紹GIS 的基本應用原理，闡述GIS 應用于鄉(xiāng)村振興的積極意義，并重點分析GIS 在鄉(xiāng)村振興中的重要應用。

1 GIS的基本應用原理

GIS 主要是通過整合地理信息，并以可視化的方式展示地理空間關系，從而提供深入的空間分析、有效的決策支持和科學的問題解決方法［4］。

第一，GIS 的核心是對相關數(shù)據(jù)進行整合，包括地理空間數(shù)據(jù)（衛(wèi)星影像、地圖、GPS軌跡等）和屬性數(shù)據(jù)（人口統(tǒng)計、土地用途等），并利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)存儲和檢索數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)的一致性和可靠性［5］。第二，GIS 是基于空間分析（緩沖區(qū)分析、疊加分析、路徑分析等）來揭示不同地理要素之間的空間關系，包括距離、方向、相對位置等。這些工具使規(guī)劃者能夠對地理數(shù)據(jù)進行深度挖掘，了解地理表象之下的本質［6］。第三，GIS 主要通過地圖的形式將地理信息以可視化的方式呈現(xiàn)出來，涉及地圖投影、符號學、圖層管理等技術，以確保地圖表達清晰、準確。地圖是GIS最直觀的表達形式，其將復雜的地理數(shù)據(jù)簡化成易于理解的圖形，幫助規(guī)劃者更好地理解地理現(xiàn)象。

總體而言，GIS 作為一種跨學科的技術系統(tǒng)，其核心在于整合地理空間數(shù)據(jù)、進行空間分析，并通過地圖展示分析結果。在鄉(xiāng)村振興的進程中，GIS 在多個方面顯現(xiàn)出積極意義，突破了傳統(tǒng)鄉(xiāng)村建設的部分局限，為人們在鄉(xiāng)村建設中更好地理解和利用地理信息提供了強大的工具和方法。

2 GIS在鄉(xiāng)村振興中的應用意義

2.1 提高鄉(xiāng)村振興工作的精準性與高效性

利用GIS的地理空間數(shù)據(jù)采集、整合和分析功能，可為鄉(xiāng)村建設提供精準的地理信息。該技術不僅在數(shù)據(jù)采集方面具有顯著優(yōu)勢，而且在很大程度上改善了以往在數(shù)據(jù)處理、分析和可視化方面的某些局限，提高了鄉(xiāng)村振興工作的高效性。

第一，在數(shù)據(jù)采集方面，相對于傳統(tǒng)的手工測量和繪制地圖的方法，GIS 采用衛(wèi)星遙感、航拍等先進技術，大幅度提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度［7］。同時，傳感器技術的進步促使GIS 能夠更全面、迅速地獲取地理信息，且不再受傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集中人為誤差的影響。這表明GIS可以幫助規(guī)劃者可以更準確地了解鄉(xiāng)村的地理特征，從而為其決策提供更加精確、可靠的基礎數(shù)據(jù)。

第二，在數(shù)據(jù)整合方面，GIS 有效破解了以往存在的數(shù)據(jù)孤島問題。在傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村數(shù)據(jù)管理中，各部門、各類數(shù)據(jù)往往相互獨立，難以形成一個全面的地理信息系統(tǒng)。然而，GIS 可將不同來源的數(shù)據(jù)整合到一個統(tǒng)一的平臺上，形成一體化的地理信息數(shù)據(jù)庫。這種整合不僅節(jié)省了數(shù)據(jù)管理成本，而且極大地提高了數(shù)據(jù)的綜合利用價值，使規(guī)劃者能夠更為透徹地用整體與聯(lián)系的觀念解決鄉(xiāng)村建設中的要點問題，達到精準高效建設。

第三，在空間數(shù)據(jù)分析方面，GIS 不僅通過高級的空間分析工具改變了以往的某些局限，更提供了傳統(tǒng)手段無法匹敵的效率［8］。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和分析可能受限于數(shù)據(jù)量龐大時的效率問題，而GIS可以更快速地進行空間分析，從而加速規(guī)劃者對鄉(xiāng)村建設中各種復雜問題的理解，為其決策提供及時的支持。

2.2 降低鄉(xiāng)村建設成本

在鄉(xiāng)村振興的進程中，GIS 可在多方面實現(xiàn)人力、物力、財力等成本的減少。第一，人力成本方面。傳統(tǒng)的地理信息收集和處理需要大量的人力投入，而GIS可簡化這一過程，其可利用衛(wèi)星遙感、航拍等技術迅速、自動地采集大量的地理信息，具有自動化和高效性等優(yōu)勢。第二，物力成本方面。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和繪圖需要大量物質資源保證，而GIS 利用計算機完成信息處理，同時數(shù)字化的地理信息又可在計算機中進行存儲、傳輸和分析，極大地減少了對傳統(tǒng)物質資源的依賴。第三，財力成本方面。通過利用GIS 空間分析工具，人們能夠更精準地制定鄉(xiāng)村振興策略，最大限度地避免無效、低效的資金投入，實現(xiàn)財政的有效投入和有效利用。綜上，GIS 的應用不僅可緩解部分鄉(xiāng)村地區(qū)由于特殊環(huán)境與物質條件而受到的局限，而且可在實際層面上為鄉(xiāng)村建設提供更經濟、高效的工作方式。

2.3 優(yōu)化鄉(xiāng)村振興產業(yè)布局

在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施中，GIS 的應用并不只限于鄉(xiāng)村地理信息淺層收集分析，更是可優(yōu)化鄉(xiāng)村產業(yè)布局，促使農村產業(yè)鏈更為完善，最終實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展［9］。第一，利用GIS空間數(shù)據(jù)采集功能，可以幫助規(guī)劃者更加清楚地了解鄉(xiāng)村的資源分布、土地利用狀況及農業(yè)結構等關鍵信息［10］，從而幫助其制訂更加科學合理的產業(yè)發(fā)展規(guī)劃。例如，規(guī)劃者可根據(jù)村莊土地利用情況，合理規(guī)劃農田分布，提高農業(yè)生產效益。第二，利用GIS 空間分析功能，可以幫助決策者確定新興產業(yè)發(fā)展的最佳區(qū)域，推動農村經濟多元化發(fā)展等［11］。總之，GIS 逐漸成為實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略不可或缺的有力工具，在建設宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村中發(fā)揮了不可或缺的作用。

3 GIS在鄉(xiāng)村振興中的應用領域

GIS 作為一種集成地理信息采集、空間分析和數(shù)據(jù)可視化于一體的技術，在鄉(xiāng)村振興的多個領域中發(fā)揮著重要作用，為鄉(xiāng)村振興注入了新的活力與智慧。

3.1 基礎設施規(guī)劃與建設

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的推進，GIS 正成為鄉(xiāng)村基礎設施規(guī)劃與建設中不可或缺的利器。

在鄉(xiāng)村振興過程中，開展合理的基礎設施規(guī)劃與布局至關重要。利用GIS 可以整合地理數(shù)據(jù)，包括地形、土地利用、人口分布等信息，并有助于分析識別出適合建設道路、橋梁、交通樞紐等基礎設施的最合理位置。通過對地理數(shù)據(jù)圖層疊加和分析，規(guī)劃者可以在地圖上展示不同要素的關系，從而更好地規(guī)劃基礎設施的布局，確保鄉(xiāng)村社區(qū)的連通性和便利性。

鄉(xiāng)村建設規(guī)劃過程中需要合理配置有限的資源，包括土地、資金和勞動力等資源。利用GIS 可以集成各類資源數(shù)據(jù)，如土地類型、土地利用現(xiàn)狀、農田質量等，幫助規(guī)劃者了解每一塊土地的潛力和限制，以便其在農業(yè)用地、居住建設用地等之間進行科學的資源配置［12］。同時，規(guī)劃者可以利用GIS合理確定農業(yè)用地、產業(yè)用地和生態(tài)用地的分布，促進鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展。

在鄉(xiāng)村建設過程中，自然災害可能對基礎設施造成威脅，因此需要進行風險評估和應急規(guī)劃。利用GIS 可以整合歷史自然災害數(shù)據(jù)、地形、氣象等信息，創(chuàng)建風險地圖和潛在災害影響區(qū)域，幫助決策者了解哪些區(qū)域更容易受到自然災害的影響。基于這些數(shù)據(jù)，可以進一步規(guī)劃安全區(qū)域、應急避難所，并制訂相應的應急計劃，以減輕災害對基礎設施和社區(qū)的損害。

GIS 在基礎設施規(guī)劃與建設方面有廣闊應用前景。利用空間分析、資源優(yōu)化和風險評估等手段，政府部門能更加智能、科學地規(guī)劃鄉(xiāng)村基礎設施，優(yōu)化資源配置，提前預防自然災害的影響，從而為鄉(xiāng)村振興提供堅實的基礎支持。

3.2 農業(yè)現(xiàn)代化

GIS 以其技術優(yōu)勢在農業(yè)現(xiàn)代化建設中扮演重要角色。第一，利用GIS可以實現(xiàn)精準收集數(shù)據(jù)。例如，利用衛(wèi)星遙感、無人機圖像及地面?zhèn)鞲衅骺梢垣@取關于土壤特性、植物生長狀態(tài)和水分狀況的詳細信息，這些數(shù)據(jù)被整合到GIS 系統(tǒng)中，可以創(chuàng)建出精確的農田地圖。基于這些地圖，農戶可以制訂精準的施肥和灌溉計劃，確保資源得到合理利用。第二，利用GIS能夠實時監(jiān)測農作物的生長情況。通過與歷史數(shù)據(jù)對比，農戶可以了解作物的生長趨勢，及早發(fā)現(xiàn)異常情況。如果某個地區(qū)的作物生長遠遠低于預期，農戶可以立即采取措施，如調整灌溉、施肥方案或進行病蟲害防治，以最大限度地減少產量損失。第三，利用GIS有助于農產品供應鏈可視化管理。現(xiàn)代農業(yè)中農產品的流通渠道非常復雜，從農田到消費者的餐桌，涉及多個環(huán)節(jié)，如收獲、運輸、加工和分銷。而利用GIS 可以實現(xiàn)供應鏈的可視化管理，幫助各個環(huán)節(jié)更好地協(xié)調合作，提高效率。例如，利用GIS 可以追蹤和記錄農產品的來源和去向，有助于食品安全和質量控制。同時，利用GIS 可以優(yōu)化配送路線，降低運輸成本，減少對環(huán)境造成的影響，確保農產品能夠高效地送達市場，滿足消費者需求［13］。

GIS 在農業(yè)現(xiàn)代化中的應用具有深遠影響。通過精準農業(yè)生產管理和供應鏈管理，GIS 可以在鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮關鍵作用，提升農業(yè)效益，助力農村經濟可持續(xù)發(fā)展。

3.3 生態(tài)環(huán)境保護與治理

GIS 在鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境保護與治理方面，也扮演著關鍵角色，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了全面而深入的支持。

3.3.1 自然資源管理

利用GIS可整合多種地理數(shù)據(jù)，如土地類型、地形地貌、水資源分布等，形成準確且高分辨率的地圖，將鄉(xiāng)村地區(qū)的自然特征以可視化的形式呈現(xiàn)。這些地圖提供了寶貴的信息，可幫助規(guī)劃者更好地了解土地的潛力、限制及自然資源的分布情況。例如，利用GIS可以分析土地的適宜性和可利用性，進而引導規(guī)劃者進行合理的土地利用規(guī)劃，將農田、生態(tài)保護區(qū)和工業(yè)用地合理分布，以保障生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展。

3.3.2 環(huán)境監(jiān)測與評估

鄉(xiāng)村居民的健康和生活質量與當?shù)氐沫h(huán)境質量息息相關。利用GIS可以獲取環(huán)境監(jiān)測站點的數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感信息，能夠實時監(jiān)測空氣質量、水質情況、噪聲水平等環(huán)境參數(shù)。而后，可將這些數(shù)據(jù)整合到GIS 系統(tǒng)中，生成環(huán)境狀況的熱力圖和分布圖，為決策者呈現(xiàn)問題的空間分布趨勢。同時，政府可以借助這些數(shù)據(jù)科學制訂相應的環(huán)境保護策略，監(jiān)管排污源，減輕環(huán)境污染對居民和生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。

3.3.3 生態(tài)修復規(guī)劃

在綠色鄉(xiāng)村建設中，生態(tài)環(huán)境的恢復與修復至關重要。利用GIS可以對土壤質量、植被覆蓋、地形地貌等數(shù)據(jù)進行綜合分析，為決策者制訂生態(tài)修復方案提供科學依據(jù)［14］。例如，在濕地保護方面，可以利用GIS描繪濕地分布圖，并結合地區(qū)水文數(shù)據(jù)，提出合理的濕地恢復策略，如人工濕地建設、植被恢復等，進而促進生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展。

GIS 可以在生態(tài)環(huán)境保護與治理方面為鄉(xiāng)村振興提供深入而全面的支持。規(guī)劃者利用GIS可以更好地了解鄉(xiāng)村地區(qū)的自然狀況，制訂可持續(xù)的土地利用、環(huán)境保護和生態(tài)修復措施，從而實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興與生態(tài)文明建設的雙重目標。

3.4 鞏固脫貧攻堅成果

在鄉(xiāng)村振興中，鞏固脫貧攻堅成果是十分重要的一環(huán)。GIS 作為一個強大的空間信息技術工具，可通過精準數(shù)據(jù)采集、綜合分析和智能展示，實現(xiàn)對返貧地區(qū)和困難戶的準確識別，為防止返貧動態(tài)監(jiān)測提供科學支撐［15］。利用GIS可以對農村地區(qū)的空間數(shù)據(jù)進行深入分析，識別出返貧地區(qū)的特征和問題，如自然環(huán)境、交通條件、產業(yè)結構等，有針對性地制定政策，從而進行常態(tài)化幫扶。同時，利用GIS 可實現(xiàn)對返貧地區(qū)資源和資產的全面管理。利用GIS 的存儲和管理功能，政府可以建立起覆蓋貧困地區(qū)的地理信息數(shù)據(jù)庫，收集和整合各類資源信息，包括土地資源、水資源、人力資源等。同時，利用GIS可以將困難戶的家庭信息、收入情況等納入數(shù)據(jù)庫，幫助政府全面了解返貧地區(qū)的資源狀況和貧困戶的實際情況，為制訂更加精準的措施提供依據(jù)。未來，還可以將GIS 與其他信息技術手段相結合，如人工智能和大數(shù)據(jù)分析，對脫貧地區(qū)的發(fā)展?jié)摿M行預測和評估。利用GIS 開展智能分析，還可以識別出哪些產業(yè)對促進經濟欠發(fā)達地區(qū)發(fā)展具有潛力，為培育特色產業(yè)等提供指導［16］。

4 展望

GIS 在鄉(xiāng)村振興的各領域都具有極高應用價值。通過廣泛應用GIS，政府部門可以更好地把控全局，制定科學的決策，推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略落地生根。未來，GIS 在鄉(xiāng)村振興中的應用還有很大的潛力，也具有更多的應用空間。

第一，加強地理信息采集工作。隨著技術的不斷進步，GIS 數(shù)據(jù)獲取將變得更加精準和高效。政府可以利用無人機等技術手段，實現(xiàn)對農村地區(qū)更全面、多角度的監(jiān)測和調查，為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施提供更精準的數(shù)據(jù)支持。在未來的GIS 應用中，政府可以通過進一步完善地理信息數(shù)據(jù)庫，建立覆蓋全國各地的鄉(xiāng)村信息網絡。這將有助于政府及時掌握各地鄉(xiāng)村的發(fā)展狀況和需求，制定更加科學的政策。

第二，加強GIS 與其他信息技術的融合應用。例如，可將人工智能和大數(shù)據(jù)技術相結合，通過對海量數(shù)據(jù)的智能分析，實現(xiàn)對農村經濟、農產品市場需求、農民收入等方面的深入研究和預測，幫助規(guī)劃者制定科學的規(guī)劃［17］。這將有助于提高決策的科學性和針對性，推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略更好地適應市場需求和農民期望。這些技術的應用可以高效推動鄉(xiāng)村建設的現(xiàn)代化步伐，為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施提供更加科學、精準的支持。

GIS 在鄉(xiāng)村振興中的應用具有廣泛的前景和巨大的潛力。隨著技術的發(fā)展和應用水平的提升，GIS將在鄉(xiāng)村振興中扮演更加重要的角色。各地政府可以鼓勵社會各界參與GIS 的應用和創(chuàng)新，提供技術支持，共同推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施。此外，有關GIS應用的法律和政策保障仍有待完善。政府需要持續(xù)完善相關的政策法規(guī)，明確地理信息數(shù)據(jù)的獲取、使用和保護規(guī)范，保障信息安全和隱私保護。同時，要加強GIS 相關人才的培養(yǎng)和隊伍建設，提高相關從業(yè)人員的專業(yè)技能和水平，保障GIS 在鄉(xiāng)村振興中的合理高效利用。

5 結束語

GIS 在鄉(xiāng)村振興中具有重要的應用價值。通過加強GIS 在鄉(xiāng)村振興中的應用，規(guī)劃者可以更高效制定科學的決策，推動鄉(xiāng)村振興向著全面建設社會主義現(xiàn)代化國家目標不斷邁進。隨著技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，相信GIS在鄉(xiāng)村振興中的應用領域將越來越廣泛，為建設美麗鄉(xiāng)村、實現(xiàn)全面小康、全面建設社會主義現(xiàn)代化強國貢獻更大的力量。