基于GIS技术的自然保护地专项技术分析报告

卢世放 罗素君

摘要：以东莞市自然保护地为研究对象，按照地理信息系统的方法，调查全市自然保护地的基本情况，研究自然保护地空间分布、生态效益、社会效益，讨论自然保护地加强整合、优化、勘界立标等管理改革问题。

关键词：自然保护地;东莞市;GIS技术

中图分类号：S759.9 文献标识码：A

为贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见》（以下简称《指导意见》），践行“山水林田湖草是一个生命共同体”的生态理念，解决自然保护地存在的重叠设置、边界不清、保护与发展矛盾等历史遗留问题。

本文以东莞市自然保护地为例，按照地理信息系统的方法，还原自然，通过研究自然保护地空间分布、生态效益、社会效益，讨论自然保护地加强整合、优化、勘界立标等管理改革问题，提出对东莞各类自然保护地从空间上进行归并整合，管理上实施统一管理等措施，协调保护与发展的矛盾关系[1]。

1 研究区概况

东莞市位于广东省中南部，珠江口东岸的珠江三角洲。因地处广州之东，历史上境内盛产莞草、莞香（土沉香）而得名。介于东经113°31′～114°15′，北纬22°39′～23°09′。全市陆地面积2460.1 km2，海域面积82.57 km2。东莞森林植被类型为南亚季风常绿阔叶林，全市森林面积54 889.84 hm2，森林覆盖率为37.4%，截至2017年年底，记录有高等维管植物1630种，本土珍稀植物100多种[2]。

《指导意见》指出：自然保护地是由各级政府依法划定或确认，对重要的自然生态系统、自然遗迹、自然景观及其所承载的自然资源、生态功能和文化价值实施长期保护的陆域或海域。东莞自然保护地现有的保护地类型有自然保护区、森林公园和湿地公园三大类，分别是：（1）自然保护区：东莞黄唇鱼市级自然保护区为海洋类型的自然保护区，其他5个为森林和野生动物保护类型自然保护区。（2）森林公园：自1993年省林业局批准大岭山等省级森林公园至今，全市共建立了1个国家级森林公园、5个省级森林公园和17个市级森林公园。（3）湿地公园：包括1个国家湿地公园和5个市级湿地公园。

2 研究方法

2.1 图纸的矢量化原理

假定保护地红线是由拐点围合成的多边形，多边形是由有n条边，也可以切割为（n-2）个三角形。利用相似三角形的面积和边形的比例关系，我们不难证明出保护地红线扫描图纸和矢量图形的比例关系[3]。如公式（1）所示。

注：Scale表示两个相似多边形的边长比例，A1、A2表示相似多边形面积。

2.2 研究步骤

各级政府依法划定和确定的自然保护地图纸分两类进行处理，第一类是已经矢量化数据的红线无须进行处理直接导入地理信息系统;第二类是没有矢量化数据的自然保护地图纸需要进行矢量化。矢量化步骤简介如下：首先对图纸进行扫描;其次根据上述图纸的矢量化原理，利用AutoCAD和Arc GIS两种绘图软件作为工具，将纸质图纸转化成具有与规划面积相同、形状一样的矢量化数据图形，转换后的图纸和原来的图纸是面积不相同的两个相似多边形;最后根据特征点位置匹配到地理信息系统中。

3 结果和结论

3.1 東莞自然保护地空间分布特点

由表1可见，东莞市自然保护地有两个特点：一是保护类别丰富，数量众多。按照自然保护地的审批级别和类型有7种类型，分别为：森林和野生动植物类型市级自然保护区、海洋生态类型市级自然保护区、国家级森林公园、省级森林公园、市级森林公园、国家级湿地公园和市级湿地公园，数量共计35个。二是保护地之间的设置交叉重叠。全市自然保护地面积之和为50 869.6 hm2，通过用Arc GIS软件进行叠加分析，实际总面积为37 290.31 hm2。面积减少的原因是各类保护地互相重叠交叉，包括市级森林公园和省级森林公园重叠、市级森林公和市级自然保护区重叠两种类型，重叠总面积为14 407.40 hm2。

3.2 东莞自然保护地生态和社会效益显著

东莞市自然保护地为东莞市生态建设的核心载体，对改善生态环境质量发挥了重要作用，主要体现在以下方面：一是，全市划定的自然保护地总面积为35 805.32 hm2，只占全市面积的14.55%;自然保护地内划定有省级生态公益林13 934.93 hm2，占全市生态保护红线71.9%。如表2所示，对表1所述35个自然保护地的面积与生态公益林、生态保护红线面积进行线性回归分析，相关性显著。二是，近3年来，每年进入自然保护地的游客数量逾2000万人次，成为东莞市民节假日时间生态旅游、休憩锻炼和自然教育最主要的场所，占全市生态保护红线71.9%。如表2所示，对表1所述35个自然保护地的面积与生态公益林、生态保护红线面积进行线性回归分析，相关性显著。同时自然保护地自然资源丰富，成为城乡居民重要的水源地、城乡居民生产生活的后花园。

3.3 东莞自然保护地保护与发展矛盾突出

用Arc GIS进行分析，东莞市位于珠江三角洲核心区域，经济发达，自然保护地为早期抢救性划建，时间紧、技术落后;后期又因各种规划不统一，自然保护地保护与发展矛盾突出，主要体现在以下方面：第一，保护地内存在较多居民的生产生活设施。东莞自然保护地内有城乡建设用地、风景旅游用地区、交通水利用地和特殊用地约1818.13 hm2，占保护地总面积的5.08%。第二，保护地内有较多的集体土地。东莞自然保护地的土地所有权有两类：一是国有土地，全部为国有林场范围，总面积8275.68 hm2，占全部保护地地面积的23.11%。二是集体土地，即农民集体所有的土地，共27 529.31 hm2，占全部保护地面积的76.89%，其中基本农田总面积4365.36 hm2。第三，海洋和湿地类保护地面积较少。海洋类自然保护区和湿地公园等以水为载体的自然保护地总面积1666.07 hm2，占所有保护地面积的4.65%。用Arc GIS进行分析，除广东华阳湖国家湿地公园划入生态红线111.81hm2 外，其他保护地均没有划入生态保护红线，也没有划入生态公益林。

3.4 讨论

针对东莞自然保护地数量多、面积小、区域交叉重叠的空间分布特点，按照《指导意见》建议对全市的自然保护地进行归并、整合、优化。穗花杉（Amentotaxus argotaenia）、三尖杉（Cephalotaxus fortunei）、黄唇鱼（Bahaba flavolabiata）等个别典型区域的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物的天然集中分布区继续保留为自然保护区，实施最严格的生态保护制度;其他保护地整合为自然公园，探索在全市建立统一的自然保护地管理群，实施一个管理机构统一管理多个自然保护地的模式。同时实行社会化管理，为市民提供更多高质量的生态产品。建议自然保护地数量由35个整合为22个，将不符合自然保护地功能定位的改为建设用地、基本农田或预留发展用地后，整合后保护地面积应不少于310km2。关于集体林地，通过建立差额化自然保护地补偿机制，通过租赁、置换、赎买、合作方式管理集体土地的自然保护地，提高自然保护地属地居民的经济效益。将自然保护地划分为核心保护区和一般控制区，建立以自然公园为主的保护地体系;与国土空间规划，生态保护红线统一起来，实现多规合一，对自然保护地进行有效保护。

参考文献

[1] 唐芳林，王梦君，孙鸿雁.自然保护地管理体制的改革路径[J].林业建设，2019（2）：1-5.

[2] 东莞自然地理概况[EB/OL].（2018-06-03）[2020-01-09]http：//www.dg.gov.cn/cndg/zydl/list_tt.shtml.

[3] 卡佳坦波斯基特.可怕的数学超级公式[M].北京：北京出版集团公司，2013.