Arcgis在黑龙江省涝区分布分析中的应用
2014-09-04王明强
闫 红,王明强
(1.黑龙省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨 150080;2.哈尔滨市水利设计研究有限公司,哈尔滨 150010)
Arcgis在黑龙江省涝区分布分析中的应用
闫 红1,王明强2
(1.黑龙省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨 150080;2.哈尔滨市水利设计研究有限公司,哈尔滨 150010)
黑龙江省涝区主要分布在东部和西部,东部涝区大多分布三江平原和穆兴平原,西部涝区主要在松嫩平原。根据全省涝区分布广的特点,采用Argis软件分析黑龙江省涝区分布的特点,分布结构以及涝情,提高了涝区规划的精确度以及工作效率。
arcgis软件;治涝规划;涝区成因;涝区分布;治理现状;GIS技术
0 引 言
黑龙江省位于中国东北地区的北部,是中国位置最北、纬度最高和气温最低的边疆省份。北部、东北部以黑龙江和乌苏里江主航道与俄罗斯为界,东南部以老爷岭东麓与俄罗斯相邻;西部为大兴安岭纵贯,与内蒙古自治区毗邻;南部、西南部与吉林省接壤。地理坐标为E43°22′~53°24′,N121°13′~135°06′。
黑龙江省总的地貌格局是山地与平原相间错落,地形总趋势是西北、北部和东南部高,东北部与西南部低。
1 涝区现状
1.1 涝区分布及面积
黑龙江省涝区主要分布在东部和西部,东部涝区主要位于黑龙江、松花江与乌苏里江汇流的三江平原和穆兴平原,西部涝区主要在松嫩平原。另有中部涝区,主要位于蚂蚁河、牡丹江、汤旺河等流域。全省涝区重点是三江和松嫩两大平原。
2011年全省涝区总面积为760万hm2,易涝面积446.6万hm2,占全省耕地总面积1533万hm2的29.1%。
现有大型涝区41处,中型涝区115处,此外还有2000hm2以上涝区142处。主要分布在农垦总局东四局(建三江分局、红兴隆分局、宝泉岭分局、牡丹江分局)及佳木斯、绥化、齐齐哈尔、哈尔滨、双鸭山、大庆、鹤岗7市。
在全省易涝区面积中,东部易涝面积213.33万hm2,占总面积的47.8%,中部易涝面积66.87万hm2,占总面积的15.0%,西部易涝面积166.27万hm2,占总面积的37.2%。
现状治理标准不足3a一遇的面积111.2万hm2,占易涝面积的24.9%;达到3a一遇及以上面积335.2万hm2,占易涝面积的75.1%;达到5a一遇及以上面积93.73万hm2,占易涝面积的21%。可见现状治理标准多为3~5a一遇。黑龙江省现状涝区情况统计表见表1。
表1 黑龙江省现状涝区情况统计表 hm2
据1986—2005年全省粮食受涝减产情况统计分析,20a间仅1992—1994年3年没有发生涝灾,年均受涝面积70.07万hm2,其中成灾57万hm2,总损失粮食91×108kg,年均4.6×108kg。
1.2 涝灾成因及特点
全省产生涝情的成因多样化,主要有以下几方面的因素:
1)降水因素:暴雨集中,范围广,强度大。
2)地形因素:地势低洼,坡降平缓,河道萎缩,地表径流不畅。
3)土壤因素:土质黏重,透水性差。
4)水文地质因素:冻层及上层滞水,沿江外水渗透饱和。
5)承泄区因素:河网调蓄能力弱,承泄出路不良,外水顶托。
6)工程因素:水利化程度低、工程不配套,工程淤积、老化失修等。
7)人类活动因素:毁林、扩大耕地面积,调蓄水面严重缩小等。
全省涝灾多是由于地势低洼、水利化程度低、工程不配套而使暴雨形成的当地涝水不能及时排出造成的内涝。
在全省涝灾多以夏秋涝为主,程度也较严重,也可能出现在春季。有的涝灾还跨年发生。一般而言,春季涝灾范围较小,强度较弱,出现次数较少,灾害较轻;夏秋涝灾强度较大,时间较长,影响范围较广,对农业生产、城市危害也较严重。
1.3 涝灾问题
黑龙江省是国家重要得粮食主产区,省委省政府提出了750×108kg粮食生产能力的要求,除了提高农业生产技术和遴选优良品种外,加强以农田水利工程为中心的农田基础设施的建设,提高农田抵御自然灾害的能力,建设高产稳产农田,才是实现目标的根本途径和措施。必须要在加大力度开发利用水资源、发展农田灌溉的同时解决现有农田的防洪治涝工程建设[1]。
随着各地区经济总量的不断增加,同等程度的受涝造成的损失呈显著增大的趋势,近年来因降雨引发的城市内涝问题已引起社会上的广泛关注,对涝灾治理的需求也日益增强。全球气候变化和极端天气事件的频繁发生,在一定程度上加剧了涝灾危害和损失。
2 gis在涝区分析的应用
根据2013年地方上报的涝区范围,采用GIS技术,可以将涉及到的诸多自然,地理和流域附上相应的权重进行空间叠加,是进行涝灾风险分析与区划的有效手段[2]。
根据水系分类黑龙江省涝区分为7片流域,具体为:①黑龙江流域;②松花江流域;③乌苏里江流域;④松花江流域;⑤嫩江流域;⑥北部流域;⑦南部涝区流域。
数据在输入gis以后,利用GIS的数据属性功能,以及属性功能,计算出涝区面积,直接根据涝区面积采用GIS属性计算出[3]。
文章采用ArcGIS10.0版本,具体步骤为:
1)调用GIS中所在图层中的数据属性表,新建一列,利用计算几何体,计算出的涝区的面积。
2)根据涝区的规模定义,使用字段计算器,确定每一个涝区的规模。
3)利用流域数据,根据以上的流域分区,使用Arctoolbox中的提取工具中的分割工具,将涝区按7个流域分开。
4)采用不同的颜色即可明确标注出不同的涝区[3]。见图1。
图1 黑龙江省涝区分布图
从图1中可以看出,黑龙江流域的涝区主要分布在松嫩平原和三江平原两大部分,其中松嫩平原的涝区面积为430.6万hm2,三江平原的涝区面积为332.07万hm2。其次为中部涝区面积为34.90万hm2。
可以看出2013年黑龙江的涝区面积在增大,主要与近几年降水和洪水影响较大有关。特别是作为主要粮食产区的松嫩和三江平原,涝情在加重,治涝工作刻不容缓。
3 结 论
涝区规划采用GIS工具后,提高了落图的准确性。GIS工具能够准确的根据地理坐标标示出涝区的范围。提高了涝区规划范围确定的精确度。
采用GIS数据分析,可以从大量的涝区数据中,根据流域划分确定涝区的类型,节省了工作量的同时,也提高了准确性。
4 建 议
文章采用的地方上报涝区数据,主要由地方的工作人员,直接过来指导布置在GIS上,落图的工作量很大,建议下一步可以结合谷歌地图工具,直接在谷歌地图上布置涝区范围,采用GIS分析与提取,能够提高涝区的工作效率。
[1]王浩,沈宏.GIS技术在淮河流域片水资源综合规划中的应用研究[J].水文,2005,25(01):42-45.
[2]魏立飞,刘正敏.GIS在水利现代化中的应用和发展趋势[J].中国水运,2006,6(11):94-96.
[3]彭盛华,赵俊琳,袁弘任.GIS技术在水资源和水环境领域中的应用[J].水科学进展,2001,12(02):264-269.
ApplicationofArcgisinWaterloggingAreaDistributionAnalysisforHeilongjiangProvince
YAN Hong1and WANG Ming-qiang2
(1.Heilongjiang Province Water Conservancy & Hydropower Investigation,Design and Research Institute,Harbin 150080,China;2.Harbin City Water Conservancy Design and Research Co.,Ltd.,Harbin 150010,China)
The waterlogging areas mainly distribute in the eastern and western part of Heilongjiang Province,most of eastern waterlogging areas are in Sanjiang Plain and Muxing Plain,and western waterlogging areas are mainly in Songnen Plain.According to the characteristic of waterlogging areas wide distribution,Argis software is used to analyze the characteristic of waterlogging area distribution,distribution structure and waterlogging situation so as to heighten the accuracy of waterlogging planning and work efficiency.
arcgis software;waterlogging control;watelogging origin;watelogging distribution;waterlogging control situation;GIS technology
1007-7596(2014)10-0036-03
2014-04-25
闫红(1983-),女,黑龙江汤源人,工程师,从事农业节水与农业水土工程方面的工作;王明强(1983-),男,四川双流人,工程师。
S422
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