GIS技术在白蚁防治管理中的应用
2020-02-11廖翔
廖 翔
(江西省萍乡市白蚁防治管理所,江西萍乡 337000)
白蚁属于群居性昆虫,生活场所一般为木质或者土质的巢穴,比较怕光,喜欢在黑暗潮湿的环境中生活,其组织方式与蚂蚁非常类似,种群有多种分工,包括繁殖蚁、兵蚁、工蚁、若蚁,依靠气味传播信号进行交流,主要食物是植物,由于一个巢穴中的白蚁数量庞大,短时间内消耗的植物极多,因此对巢穴周围植物和房屋能够造成非常大的破坏。由于白蚁的体内能够分泌蚁酸,不仅对木头具有强大的破坏力,还能对钢筋混凝土产生腐蚀作用,堤坝被毁坏的原因就在于蚁酸。由于白蚁巨大的危害性,对其进行有效治理,是一项十分迫切的工作任务。
1 GIS的概念
GIS全称为地理信息系统,指的是在计算机技术的操控下,将采集到的部分地面上的环境空间信息进行分析处理,然后将分析处理后的结果进行汇总,储存在一个专业数据库中的技术系统[1]。在治理白蚁的领域,专门建立了实时数据库,并对其进行实时更新,这些数据大致分为表面地形、土壤结构、动植种类、水资源、害虫种群等,并将这些数据的参数进行分类归纳,总结出相关规律,利用GIS强大的预测计算能力,就可以在某个时间节点、某个地域预测出害虫的基本动向,提前规划出可执行的方案,从而将损失最小化。例如,英国曾在蝗灾的研究内容中,就将当地的气候环境与附近蝗虫种类所特有的习性进行分析,进而成功预测到蝗虫的种群数量和飞行路线,当地人及时采取了相应措施,将蝗虫的危害降到了最低。
2 GIS的数据库
2.1 图形库 由于GIS技术的主要原理在于空间探测和定位,所以其数据库的主要分析目标为基础地形和房屋构造。基础地形图一般指的是技术覆盖区域的地理环境,比如地形以山脉为主还是以平原为主,地处盆地还是高海拔地区等。除了地形地势之外,还需要考虑当地植物的种类,由于白蚁主要以植物为食,如果当地植被种类属于白蚁的啃食对象,那么就要加大探测力度。当然,水系分布图也是十分关键的,生物生存都离不开水源,一般白蚁的巢穴都在靠近水源的地方建造。分析道路图主要是为了在治理白蚁的过程中,方便防治人员前往受灾现场,更高效率地进行蚁患治理[2]。而街区的分布图,则是为了方便了解蚁患泛滥的当地人们的建筑类型,从而更好地估计白蚁的聚集范围,定时对高危建筑进行检查和维修,将可能发生的灾害降到最低。
2.2 索引数据库 索引数据库的主要内容就是将蚁患比较严重的区域的各项数据单独放置在一个链接中。比如重点受灾区域的城市名称编号索引、特定区域的几个较大白蚁种群的编号索引、某些木质建筑型聚集地的编号索引等,建立这种特定区域的数据库,就是为了在蚁患发生时,能够在最短时间内采取措施,及时投入蚁患的治理工作中,极大提高了防治效率。
2.3 属性库 属性库的主要内容就是将过去历年发生的较大蚁患的防治工作进行存档,这些内容包括治理人员的个人信息,比如姓名、居住地址、联系方式、专业技能和擅长的治理方法等。除了治理人员的信息之外,对白蚁的种类以及习性也有详细记录,比如白蚁的名称、外部特征、生活习性。最后一项就是工作的具体情况,比如某次防治的工作流程、使用的防治方法、取得的防治效果等,对往期工作经验的总结和反思,能有效改进防治工作的方法,提高了白蚁的治理效率。
3 GIS的管理系统
GIS管理系统的主要作用是对数据库进行管理和分析,为应用执行系统提供制订方案的依据,其内容主要有地图编辑、视图管理和图例显示。
3.1 地图编辑功能 地图编辑功能指的是在GIS图上对技术覆盖的区域地图进行编辑,主要用于对旧地图的改进和新地图的建立工作。比如,有一块监测区域在过去并不是蚁患较为严重的地区,由于防治工作在这个区域几乎没有开展过,因此也就一直没有对这个区域的基本地形与植被类型等数据进行更新[3]。然而这个地区在某个时间段被人们开发出来,逐渐形成一些小村落。原本这里几乎没有植被,由于村民生活的需要,在村庄周围栽种了一些树木,一些白蚁种群渐渐迁移过来,蚁患在这个地方开始泛滥。此时,过去的数据内容已经无法代表现在的地形地势,那么就要重新绘制当前的基本地图,为后续的蚁患防治工作提供便利。
3.2 视图管理功能 视图管理功能的内容为可以根据工作需要,将地图的内容随意放大和缩小,而且地图的展示内容也可以进行手动刷新。比如,工作人员想详细了解某一区域的白蚁分布情况以及当地的地理环境,就可以将这个区域的图形进一步放大,从而观察到哪些地形容易形成较大的白蚁巢穴。而如果工作人员想了解这一区域的白蚁种群是如何发展的,这种发展特征与其他区域的白蚁种群有什么关系,那么可以将地图缩小,观察拥有较大种群的白蚁区域之间存在哪些明显的规律。
3.3 图例显示功能 图例显示功能即为工作人员能够在系统上了解当前展示的图形内容与实际情况的比例尺是多少。比如,在地图上看到一条道路的长度为1 cm,系统显示此时的比例尺为1:300 000,那么实际道路长度就是3 000 m,这样就能较为准确地估计路途的实际距离,为开展防治工作提供相应的依据。
4 GIS的应用系统
GIS的操作系统主要包括日常管理功能、查询统计功能、系统参数设置功能。
4.1 日常管理功能 日常管理功能是在白蚁蚁灾防治工作结束后,要对现场的工作情况以及工作反思进行录入,录入的文件一般包括现场数据。一些工作人员的特写照片还有作为工作纪念性质的视频录像,通常是以录像形式来保存工作经验,因为在培育新人的时候,最直观的教材就是图像画面,这些录像不仅形象介绍了工作现场的环境,也能向新人展示正确的工作流程和操作规范,非常有利于培养新人。不仅如此,录像还会成为同行之间交流学习的素材,有利于进一步提高工作效率。
4.2 查询统计功能 查询统计功能与索引数据库相对应。其主要功能为通过搜索相关关键词或者编号对白蚁种群、房屋类型、地形特征和居住地域进行查看,了解这些内容的具体信息,帮助工作人员更快地找到需要的信息,以提高工作人员的工作效率[4]。比如,工作人员想要制定一份不同地区白蚁种群危害程度的统计表,就可以对某一白蚁种群的破坏程度进行搜索,然后将这些数据一一汇总起来,有利于提升策略的准确度。
4.3 系统内容改进功能 系统参数设置功能即为了满足某些工作需要,可以对GIS的参数进行重新设置。比如,以前的房屋用户登记内容只有户主的个人姓名、联系方式、详细住址以及蚁患危害程度,工作人员整理了这些数据之后,录入了档案。在后续的工作中发现,这样的档案记录方式只是单纯地保存了用户数据,对后续工作没有任何帮助。所以要对录入反馈内容进行调整,增加用户反馈的选项,让用户能实时将防治后续效果上传到数据库中,从而让工作人员可以对防治方法和实行方案不断进行改进和调整。
5 GIS的实际操作
GIS的实际操作分为房屋分层检测、时空定点检测、宣传防治知识。
5.1 房屋分层检测 利用GIS的视图管理功能,对用户的房屋进行分层放大处理,通过观察木质材料的基本情况来判断白蚁的危害程度。同时,还要将这些监测图像与用户的个人信息进行一一对应,并存入数据库中,真正实现一个用户一个存档,归纳出每个房屋的详细情况,进而一对一制订特定的防治方案。除此之外,还要注意与户主进行密切沟通,多向他们了解家中白蚁的特性细节,从而根据种群变化改变防治策略。
5.2 时空定点检测 GIS的时空定点监测是其一大优势。GIS可以快速将监测到数据传输给管理系统,然后管理系统将其与数据库进行快速比对和匹配,进而从时间空间的角度对白蚁的动态进行预测,包括白蚁下一步的迁移方向、种群数量的变化程度以及种群种类的结构改变等,了解了这些内容之后,就可以提前对白蚁进行防治和管理。例如,当利用GIS技术检测到某一区域的白蚁时而聚集起来,时而分散开来,而周围的植物已经被消耗殆尽,工作人员可以基本断定白蚁要离开目前这个巢穴,准备进行长距离迁移。而离巢穴较近且有水源、有植被的区域位于其东南方向,距离大约2 000 m。防治人员得到这些信息后,就可以预测白蚁的迁移路线,从而在途中进行治理。
5.3 宣传防治知识 只依靠GIS技术和防治人员的努力并不能将白蚁的危害降到最低,因此可以将相对实用的防治白蚁的知识定期在相关平台发布,向大众宣传防治知识,不给白蚁繁殖带来有利环境,也能对白蚁防治起到一定的效果。
6 结语
目前,GIS技术在白蚁防治应用方面还处于起步阶段,在未来很长时间内,还要根据实际情况进行调整和改进,而要使GIS技术在白蚁防治领域取得突破性进展,还要继续进行实验和分析,不断完善科学仪器功能和技术操作,但可以肯定的是,应用GIS技术防治白蚁将成为未来治理蚁灾的主要方式,对我国未来开展白蚁防治工作具有十分重要的意义。