基于RS与GIS技术的生态环境保护规划研究
——以保定市为例
王金星 侯敏
（中国地质大学，土地科学技术学院，北京 100086）
The ecological environment planning based on RS and GIS technology
摘要：本研究利用遥感和地理信息系统的技术支持，针对保定市生态环境的主要问题，建立生态环境评价体系和适当的遥感、GIS信息模型。在此基础上对保定市进行生态环境保护规划，对其存在的主要生态问题提出规划方案和政治对策。以期为保定市总体规划提供技术支持和依据。
关键词：生态环境保护规划； 遥感； 地理信息系统
一、引 言
生态环境是人们生存的空间保障，人类生存的基础，它与城市建设关系紧密。随着城市化进程的推进，城市建设与生态环境之间的矛盾日益突出——城市空间扩展必然会不断地占用耕地和草地林地等其它类型的用地，导致植被退化，水土流失现象严重，城市生态环境遭到破坏，人们生活环境受到威胁。因此，在城市发展建设过程中，分析和研究城市发展建设与生态环境之间的关系，制定城市生态环境保护规划是保障城市健康持续发展的必备前提[1]。
从国内城市与区域发展研究来看，生态环境，城乡空间协调发展，创建和谐社会等都愈加受到人们关注。2007年初，新一版《保定市城乡总体规划调整2007-2020》中生态环境保护规划专题为本次研究搭建了一个良好的学习和借鉴的平台，本研究正是在以上背景下，借保定市新一轮城市总体规划之机，通过运用GIS、遥感等先进技术，对保定整体生态环境状况作了一个全面、细致的分析与研究，力求为新一轮保定市总体规划提供一个具有科学指导性的依据。
二、研究方法
1．研究区概况
保定是河北省省辖市，介于东经113°40′～116°20′，北纬38°10′～40°之间。辖区总面积2.2万平方公里，其中市区面积312平方公里。保定市地势由西北向东南倾斜，全市地貌可分为山区和平原两大类。气候为暖温带大陆性季风气候，极少部分地区属于温带大陆性季风气候。西部山区由高到低分布有亚高山草甸土、棕壤、山地褐土，平原为草甸褐土和潮土，各河下游及白洋淀周围为盐碱土和沼泽土、沙土。
保定市西部山区是京津冀北地区的生态环境建设14个类型区域中冀西山地区重要组成部分，具有十分重要的战略地位。白洋淀作为华北平原最大的淡水湖泊，也是华北区域最重要的湿地生态系统。
2.技术方法
空间叠置分析为本研究的核心模型，其中各生态要素的生态重要性权重系数采用参与编制《保定市城乡总体规划调整2007-2020》的专家评确定。空间叠置分析采用指数模型
的方法。指数方程：
P=MAX(r1，r2，r3……ri)
(公式1)
其中P为生态重要性评价，ri为各生态要素的生态重要性权重系数。
实现过程如下图：
图2-1：空间叠置实现过程示意图
3.技术路线
本研究选取2004年两景TM遥感影像作为主要数据源,经erdas8.6进行配准校正、降噪增强、数据融合等操作,采用监督分类、空间建模和目视解译[2-3]的方法,得到坡度、河流
湖泊、白洋淀湿地、农田、森林草地、自然保护区、地下水涵养与水源保护区、南水北调廊道等各种生态类型数据。
再由arcgis9.2对各个生态类型进行权重分级和划分建立图层和属性数据库，然后利用空间分析对保定市进行生态环境分级评价。最后在生态分级评价的基础上进行生态环境规划，提出生态环境保护建议和对策。
技术路线如下图：
图2-1：技术路线图
三、生态环境保护规划方案
1.总体规划目标
根据建设部主持审定的“大北京”规划——《京津冀北地区城乡空间发展规划研究》
中针对生态环境保护提出的“建立生态功能分区，因地制宜地解决不同分区的生态环境问题”的指导思想对保定市域进行了生态环境桂划，并根据各个分区的生态环境现状提出生态保护建议，对保定市的生态环境保护进行了有意义的探索，并希望能为解决保定市生态环境危机提供帮助为保定市高速的可持续发展提供动力。
2.生态环境区划
按照生态重要性分级评价的指标参照保定自然生态系统（图3-1）边界将保定市域划分为建成区、生态低限区重、生态敏感区、生态限制区四个等级区域（图3-2）。
图3-1 ：保定市市域生态保护系统
图3-2:保定市生态环境保护分区
其中生态限制区主要包括西部山系、低洼地以及主要交通干线两侧区域、高压线两侧区域、南水北调干线两侧区域等。生态敏感区主要包括二级水源涵养区、地下水涵养区和水库河流等。生态低限区包括符合地形平坦、坡度较低、无不良地质现象，生态环境系统相对简单等多项特征的广大地区。建成区主要包括都市，村镇等。
3.生态环境保护建议
3.1生态限制区
该区域严格限制建设开发，对于生态环境作用巨大的重点地段要尽可能保持原生状态，其余有条件的地段可结合生态建设使之成为可供市民游憩的开放绿地。
（1）西部山区
西部山区是保定市生态用地最多，生态作用也最显著的区域，同时西部山区还是保定市和整个“大北京”地区的生态屏障，因此对与西部山区，建设用地规模应相对收紧，重点保障生态用地尤其是林地和草地的存量。并进行生态恢复性治理，采取措施退耕还林、退耕还草。对于有条件的地区要进行封山育林，重点对林草自然生态系统进行保护和恢复，使林地和草地的生态承载力在未来的一段时间内保持一个稳定的水平，并有小幅上升。
（2）线划设施周边
线划设施主要包括主要交通干线两侧区域、高压线两侧区域、南水北调干渠两侧区域等。对该区与要加强管理力度，严格执行国家有关规范规定，严禁一切破坏设施建设施工，同时要对该区域做好绿化措施，绿化植物体应以草地和低矮灌木为主以不影响设施正常运行为标准，灵活绿化，将线划设施建设成为南北走向的生态走廊，并且增加市域的草地的保有量，提高草地的生态承载力。
3.2生态敏感区
该区域是限制城镇建设活动，允许有条件的建设开发，开发不宜进行大容量、高密度的建设，而只能适当的进行一些建设并应与绿地系统共建，与生态绿地相结合，引入生态开发方式，尽量不破坏这些地方的生态调节作用。
（1）白洋淀湿地及河流水库
由于白洋淀湿地在整个华北区域的重要生态作用，一般在白洋淀湿地和其水域系统周边不再进行大规模的土地开发利用和建设。对于已开发地区，要严格控制污染排放，对于污染严重的工业企业要逐步的转移和关闭，同时大力的扶植旅游产业的发展，对于有条件
的地区要允许旅游产业的建设，但要结合生态系统建设进行。对白洋淀水质要建立生态监测系统随时监测白洋淀的水质变化和生态环境的变化，一旦出现问题及早发现及早解决，避免生态灾难事件出现。
（2）水源保护地
对于水源保护地，要注意林草生态系统的建设，将其与生态限制区的西部山区相结合进行开发建设，要逐步扩大林地和草地的保有量，提高该区域的水源涵养能力，同时在该地区进行建设时要考虑到水源保护的特殊性，严禁污水的排放。
3.3生态低限区
生态低限区主要是指原则上允许城镇建设活动开展，但必须在环境容量许可的情况下进行的地区。在对生态低限区开发建设中要加强对环境容量的研究，要优先美化城市环境，使城市建设过程与总体生态环境改善的过程相辅相承，同步进行。
（1）基本农田
对于该区域内的基本优质农田要严格得按照国家相关法律法规进行保护，进行建设时要充分考虑，原则上不对其进行占用开发。
（2）西部山区部分
西部山区部分生态低限区要与西部山区生态限制区建设相结合，作为该区建设开发的首选用地。但进行建设时要有准备、有步骤地逐步进入并保证对生态限制区的保护。
（3）其他平原地区
对于其他地区，可以进行有规模的开发建设，但要充分的考虑环境承载力，要与环境保护结合开发。
3.4建成区
建成区要以改善和协调现有的生态环境为主。该区加强环境治理与生态建设，强化历史文化的保护与整治，以延续城市历史文脉，强化居民生活污染治理与生活设施的改进，提高生活质量，建设绿色的城市生态环境。在建设开发方面要以占用废弃地为首选，并对建设用地进行进一步的深度挖潜，集约用地，在发展经济的同时为未来的发展留下必要的空间。
3.5市域整体
从市域整体上说，四个区域要协调融合，相互支撑，共同组成完整统一的生态系统，通过对生态限制区和生态敏感区的保护和恢复逐步提高保定市的生态承载能力，而通过对生态低限区和建成区的土地集约利用，为保定市未来的土地利用提供足够的空间，从而逐步调和保定市发展的生态赤字，以良好的生态环境为全市域经济社会的可持续发展发展奠定坚实基础。
四、结语
目前，国内应用遥感和地理信息系统技术于生态环境保护方面在生态环境调查和生态环境变化分析上取得了很多丰盛的成果，也发展了出了具有一定体系的理论和技术方法。
但是遥感和地理信息系统技术与生态环境保护规划相结合并对其提供技术支持的应用不多，生态环境保护规划也多才采用定性的方法。本文针对保定市生态环境保护问题，基于遥感和地理信息系统技术支持，采用量化的指标体系对保定市市域进行了生态环境保护规划，希望能有所借鉴意义。
参考文献
[1] 保定市环境保护局编．保定市城乡总体规划调整（2007-2020年），2006．
[2] 梅安新、秦其明等．遥感导论．北京：高等教育出版社，2001．
[3] 黄杏元、汤勤．地理信息系统概论．北京：高等教育出版社，1989．
[4] 邢诒、郑丙辉．城市景观生态遥感监测技术研究[J]．环境科学，2002．23：99-102．
[5] 保定市环境保护局编． 保定市环境质量报告书（2001-2005年度），2006(3)．
[6] 傅伯杰、刘国华、陈利顶等．中国生态区划方案[J]．生态学报．2001，21(1)：1-6．
[7] 刘国华、傅伯杰.生态区划的原则及其特征[J]．环境科学进展．1998，6(6)：67-72．
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