GIS與GPS結(jié)合在珍稀候鳥遷徙保護(hù)中的研究

李文洋+孫海軍

摘 要 隨著GPS定位精度的不斷提高，GPS應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。將GPS發(fā)射器附在珍稀候鳥的身上，可以跟蹤獲取它們的位置信息，結(jié)合GIS技術(shù)中的緩沖區(qū)分析，可以得到它們的遷徙路線以及停歇地地點(diǎn)，對(duì)停歇地進(jìn)行緩沖區(qū)分析可能找到它們新的棲息地。

關(guān)鍵詞 GPS；遷徙；緩沖區(qū)；丹頂鶴

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0090-01

1 研究背景

中國(guó)的國(guó)土跨越了熱帶、亞熱帶、溫帶等自然氣候帶；地形由東部平原逐步上升到西部號(hào)稱世界屋脊的青藏高原，復(fù)雜的地形地貌造就了多種類型的生態(tài)環(huán)境，為多達(dá)1244種的鳥類提供了良好的繁殖、越冬和停歇環(huán)境[1]。丹頂鶴是我國(guó)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物，主要分布在中國(guó)黑龍江的三江平原和嫩江中下游地區(qū)，具有吉祥、忠貞、長(zhǎng)壽的寓意。我國(guó)目前有兩個(gè)保護(hù)區(qū)：黑龍江扎龍自然保護(hù)區(qū)和江蘇鹽城射陽(yáng)自然保護(hù)區(qū)。對(duì)丹頂鶴遷徙的研究，傳統(tǒng)的方法是環(huán)志法。環(huán)志法雖然簡(jiǎn)單易行，但需要付出很大的勞力，因?yàn)橐话銇碇v再次發(fā)現(xiàn)環(huán)志鳥的機(jī)率不大。與環(huán)志標(biāo)記法相比，衛(wèi)星跟蹤技術(shù)是目前較為先進(jìn)的跟蹤動(dòng)物遷徙移動(dòng)的方法，具有跟蹤范圍廣，時(shí)間長(zhǎng)，并且可以準(zhǔn)確地確定跟蹤對(duì)象的遷徙或移動(dòng)時(shí)間、地點(diǎn)以及遷徙路徑等優(yōu)點(diǎn)[2]。緩沖區(qū)分析是對(duì)選中的一組或一類地圖要素（點(diǎn)、線或面）按設(shè)定的距離條件，圍繞其要素而形成一定緩沖區(qū)多邊形實(shí)體，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在二維空間得以擴(kuò)展的信息分析方法。

一般來講，鳥類的遷徙習(xí)性，包括遷徙路線和遷徙策略相對(duì)比較穩(wěn)定，所以對(duì)軌跡進(jìn)行緩沖區(qū)分析很有價(jià)值。對(duì)收集到的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以有效的得到遷徙軌跡的范圍及停歇地的范圍，進(jìn)而為找到新的棲息地提供了條件。

2 數(shù)據(jù)采集方法

丹頂鶴秋季遷徙日期為每年的10月中旬至11月中旬[3]。它們的遷徙路線主要是由扎龍—雙臺(tái)河口—環(huán)渤海—日照最后

圖1 日照到鹽城GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)圖

到達(dá)鹽城[4]。

我們對(duì)附帶GPS發(fā)射器的丹頂鶴每隔一段時(shí)間記錄一個(gè)GPS經(jīng)緯度坐標(biāo)。將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。

3 研究方法

將收到的經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到北京54坐標(biāo)系下。通過ArcGIS工具箱中的工具將軌跡點(diǎn)轉(zhuǎn)換成線圖層。對(duì)轉(zhuǎn)換好的線數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，結(jié)果為：

圖2 軌跡線緩沖區(qū)圖

圖中共分為4個(gè)緩沖區(qū)區(qū)域和離散點(diǎn)以及離散點(diǎn)間的連線。圖中中心的線是通過軌跡點(diǎn)生成的軌跡線，從內(nèi)到外四個(gè)區(qū)域分別是：以軌跡線為中心線，半徑為100 m的緩沖區(qū)；半徑為200 m的緩沖區(qū)；半徑為500 m的緩沖區(qū)；半徑為1000 m的緩沖區(qū)。

對(duì)密集的GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)緩沖區(qū)分析，結(jié)果為：

圖3 密集GPS點(diǎn)緩沖區(qū)圖

圖中的中心點(diǎn)為GPS坐標(biāo)點(diǎn)，圓形區(qū)域?yàn)榘霃?0 m的緩

沖區(qū)。

4 結(jié)果應(yīng)用

1）通過對(duì)密集GPS點(diǎn)的進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以得出，在密集GPS點(diǎn)緩沖區(qū)相互疊加的區(qū)域內(nèi)，可能是丹頂鶴停歇地點(diǎn)。針對(duì)這些區(qū)域，應(yīng)加強(qiáng)巡查保護(hù)，阻止獵鳥者對(duì)丹頂鶴的捕獵。如果GPS數(shù)據(jù)在某停歇地長(zhǎng)時(shí)間沒有太大的變動(dòng)，針對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行的緩沖區(qū)區(qū)域就可能是丹頂鶴新的繁殖地和越冬地。

2）通過對(duì)軌跡線進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以記錄每年丹頂鶴的遷徙路線的范圍。根據(jù)這些遷徙路線的對(duì)比，可以得出遷徙路線的變化，探究路線變化的原因。

3）對(duì)多只丹頂鶴軌跡線進(jìn)行緩沖區(qū)區(qū)域，在它們相互疊加的范圍內(nèi)盡可能的減少高大建筑物的修建。在此區(qū)域內(nèi)不要修建飛機(jī)場(chǎng)，可為防止鳥機(jī)相撞的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]伍和啟，楊曉君，楊君興.衛(wèi)星跟蹤技術(shù)在候鳥遷徙研究中的應(yīng)用[J].動(dòng)物學(xué)研究，2008.

[2]高立波.衛(wèi)星跟蹤黑頸鶴遷徙路線以及遷徙停歇地現(xiàn)狀初步研究[D].中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，2006.

[3]張愛忠，趙和生，李文發(fā).丹頂鶴的秋季遷徙[J].野生動(dòng)物，1995（3）.

[4]丹頂鶴遷徙路線圖[J].森林與人類，2006（11）.

作者簡(jiǎn)介

李文洋（1992-），黑龍江北安人，中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理2011級(jí)本科生，研究方向：地理信息系統(tǒng)。

孫海軍（1993-），黑龍江北安人，中南大學(xué)土木工程學(xué)院2011級(jí)本科生，研究方向：地理信息系統(tǒng)。endprint

摘 要 隨著GPS定位精度的不斷提高，GPS應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。將GPS發(fā)射器附在珍稀候鳥的身上，可以跟蹤獲取它們的位置信息，結(jié)合GIS技術(shù)中的緩沖區(qū)分析，可以得到它們的遷徙路線以及停歇地地點(diǎn)，對(duì)停歇地進(jìn)行緩沖區(qū)分析可能找到它們新的棲息地。

關(guān)鍵詞 GPS；遷徙；緩沖區(qū)；丹頂鶴

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0090-01

1 研究背景

中國(guó)的國(guó)土跨越了熱帶、亞熱帶、溫帶等自然氣候帶；地形由東部平原逐步上升到西部號(hào)稱世界屋脊的青藏高原，復(fù)雜的地形地貌造就了多種類型的生態(tài)環(huán)境，為多達(dá)1244種的鳥類提供了良好的繁殖、越冬和停歇環(huán)境[1]。丹頂鶴是我國(guó)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物，主要分布在中國(guó)黑龍江的三江平原和嫩江中下游地區(qū)，具有吉祥、忠貞、長(zhǎng)壽的寓意。我國(guó)目前有兩個(gè)保護(hù)區(qū)：黑龍江扎龍自然保護(hù)區(qū)和江蘇鹽城射陽(yáng)自然保護(hù)區(qū)。對(duì)丹頂鶴遷徙的研究，傳統(tǒng)的方法是環(huán)志法。環(huán)志法雖然簡(jiǎn)單易行，但需要付出很大的勞力，因?yàn)橐话銇碇v再次發(fā)現(xiàn)環(huán)志鳥的機(jī)率不大。與環(huán)志標(biāo)記法相比，衛(wèi)星跟蹤技術(shù)是目前較為先進(jìn)的跟蹤動(dòng)物遷徙移動(dòng)的方法，具有跟蹤范圍廣，時(shí)間長(zhǎng)，并且可以準(zhǔn)確地確定跟蹤對(duì)象的遷徙或移動(dòng)時(shí)間、地點(diǎn)以及遷徙路徑等優(yōu)點(diǎn)[2]。緩沖區(qū)分析是對(duì)選中的一組或一類地圖要素（點(diǎn)、線或面）按設(shè)定的距離條件，圍繞其要素而形成一定緩沖區(qū)多邊形實(shí)體，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在二維空間得以擴(kuò)展的信息分析方法。

一般來講，鳥類的遷徙習(xí)性，包括遷徙路線和遷徙策略相對(duì)比較穩(wěn)定，所以對(duì)軌跡進(jìn)行緩沖區(qū)分析很有價(jià)值。對(duì)收集到的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以有效的得到遷徙軌跡的范圍及停歇地的范圍，進(jìn)而為找到新的棲息地提供了條件。

2 數(shù)據(jù)采集方法

丹頂鶴秋季遷徙日期為每年的10月中旬至11月中旬[3]。它們的遷徙路線主要是由扎龍—雙臺(tái)河口—環(huán)渤海—日照最后

圖1 日照到鹽城GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)圖

到達(dá)鹽城[4]。

我們對(duì)附帶GPS發(fā)射器的丹頂鶴每隔一段時(shí)間記錄一個(gè)GPS經(jīng)緯度坐標(biāo)。將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。

3 研究方法

將收到的經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到北京54坐標(biāo)系下。通過ArcGIS工具箱中的工具將軌跡點(diǎn)轉(zhuǎn)換成線圖層。對(duì)轉(zhuǎn)換好的線數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，結(jié)果為：

圖2 軌跡線緩沖區(qū)圖

圖中共分為4個(gè)緩沖區(qū)區(qū)域和離散點(diǎn)以及離散點(diǎn)間的連線。圖中中心的線是通過軌跡點(diǎn)生成的軌跡線，從內(nèi)到外四個(gè)區(qū)域分別是：以軌跡線為中心線，半徑為100 m的緩沖區(qū)；半徑為200 m的緩沖區(qū)；半徑為500 m的緩沖區(qū)；半徑為1000 m的緩沖區(qū)。

對(duì)密集的GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)緩沖區(qū)分析，結(jié)果為：

圖3 密集GPS點(diǎn)緩沖區(qū)圖

圖中的中心點(diǎn)為GPS坐標(biāo)點(diǎn)，圓形區(qū)域?yàn)榘霃?0 m的緩

沖區(qū)。

4 結(jié)果應(yīng)用

1）通過對(duì)密集GPS點(diǎn)的進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以得出，在密集GPS點(diǎn)緩沖區(qū)相互疊加的區(qū)域內(nèi)，可能是丹頂鶴停歇地點(diǎn)。針對(duì)這些區(qū)域，應(yīng)加強(qiáng)巡查保護(hù)，阻止獵鳥者對(duì)丹頂鶴的捕獵。如果GPS數(shù)據(jù)在某停歇地長(zhǎng)時(shí)間沒有太大的變動(dòng)，針對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行的緩沖區(qū)區(qū)域就可能是丹頂鶴新的繁殖地和越冬地。

2）通過對(duì)軌跡線進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以記錄每年丹頂鶴的遷徙路線的范圍。根據(jù)這些遷徙路線的對(duì)比，可以得出遷徙路線的變化，探究路線變化的原因。

3）對(duì)多只丹頂鶴軌跡線進(jìn)行緩沖區(qū)區(qū)域，在它們相互疊加的范圍內(nèi)盡可能的減少高大建筑物的修建。在此區(qū)域內(nèi)不要修建飛機(jī)場(chǎng)，可為防止鳥機(jī)相撞的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]伍和啟，楊曉君，楊君興.衛(wèi)星跟蹤技術(shù)在候鳥遷徙研究中的應(yīng)用[J].動(dòng)物學(xué)研究，2008.

[2]高立波.衛(wèi)星跟蹤黑頸鶴遷徙路線以及遷徙停歇地現(xiàn)狀初步研究[D].中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，2006.

[3]張愛忠，趙和生，李文發(fā).丹頂鶴的秋季遷徙[J].野生動(dòng)物，1995（3）.

[4]丹頂鶴遷徙路線圖[J].森林與人類，2006（11）.

作者簡(jiǎn)介

李文洋（1992-），黑龍江北安人，中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理2011級(jí)本科生，研究方向：地理信息系統(tǒng)。

孫海軍（1993-），黑龍江北安人，中南大學(xué)土木工程學(xué)院2011級(jí)本科生，研究方向：地理信息系統(tǒng)。endprint

摘 要 隨著GPS定位精度的不斷提高，GPS應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。將GPS發(fā)射器附在珍稀候鳥的身上，可以跟蹤獲取它們的位置信息，結(jié)合GIS技術(shù)中的緩沖區(qū)分析，可以得到它們的遷徙路線以及停歇地地點(diǎn)，對(duì)停歇地進(jìn)行緩沖區(qū)分析可能找到它們新的棲息地。

關(guān)鍵詞 GPS；遷徙；緩沖區(qū)；丹頂鶴

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0090-01

1 研究背景

中國(guó)的國(guó)土跨越了熱帶、亞熱帶、溫帶等自然氣候帶；地形由東部平原逐步上升到西部號(hào)稱世界屋脊的青藏高原，復(fù)雜的地形地貌造就了多種類型的生態(tài)環(huán)境，為多達(dá)1244種的鳥類提供了良好的繁殖、越冬和停歇環(huán)境[1]。丹頂鶴是我國(guó)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物，主要分布在中國(guó)黑龍江的三江平原和嫩江中下游地區(qū)，具有吉祥、忠貞、長(zhǎng)壽的寓意。我國(guó)目前有兩個(gè)保護(hù)區(qū)：黑龍江扎龍自然保護(hù)區(qū)和江蘇鹽城射陽(yáng)自然保護(hù)區(qū)。對(duì)丹頂鶴遷徙的研究，傳統(tǒng)的方法是環(huán)志法。環(huán)志法雖然簡(jiǎn)單易行，但需要付出很大的勞力，因?yàn)橐话銇碇v再次發(fā)現(xiàn)環(huán)志鳥的機(jī)率不大。與環(huán)志標(biāo)記法相比，衛(wèi)星跟蹤技術(shù)是目前較為先進(jìn)的跟蹤動(dòng)物遷徙移動(dòng)的方法，具有跟蹤范圍廣，時(shí)間長(zhǎng)，并且可以準(zhǔn)確地確定跟蹤對(duì)象的遷徙或移動(dòng)時(shí)間、地點(diǎn)以及遷徙路徑等優(yōu)點(diǎn)[2]。緩沖區(qū)分析是對(duì)選中的一組或一類地圖要素（點(diǎn)、線或面）按設(shè)定的距離條件，圍繞其要素而形成一定緩沖區(qū)多邊形實(shí)體，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在二維空間得以擴(kuò)展的信息分析方法。

一般來講，鳥類的遷徙習(xí)性，包括遷徙路線和遷徙策略相對(duì)比較穩(wěn)定，所以對(duì)軌跡進(jìn)行緩沖區(qū)分析很有價(jià)值。對(duì)收集到的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以有效的得到遷徙軌跡的范圍及停歇地的范圍，進(jìn)而為找到新的棲息地提供了條件。

2 數(shù)據(jù)采集方法

丹頂鶴秋季遷徙日期為每年的10月中旬至11月中旬[3]。它們的遷徙路線主要是由扎龍—雙臺(tái)河口—環(huán)渤?！照兆詈?/p>

圖1 日照到鹽城GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)圖

到達(dá)鹽城[4]。

我們對(duì)附帶GPS發(fā)射器的丹頂鶴每隔一段時(shí)間記錄一個(gè)GPS經(jīng)緯度坐標(biāo)。將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。

3 研究方法

將收到的經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到北京54坐標(biāo)系下。通過ArcGIS工具箱中的工具將軌跡點(diǎn)轉(zhuǎn)換成線圖層。對(duì)轉(zhuǎn)換好的線數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，結(jié)果為：

圖2 軌跡線緩沖區(qū)圖

圖中共分為4個(gè)緩沖區(qū)區(qū)域和離散點(diǎn)以及離散點(diǎn)間的連線。圖中中心的線是通過軌跡點(diǎn)生成的軌跡線，從內(nèi)到外四個(gè)區(qū)域分別是：以軌跡線為中心線，半徑為100 m的緩沖區(qū)；半徑為200 m的緩沖區(qū)；半徑為500 m的緩沖區(qū)；半徑為1000 m的緩沖區(qū)。

對(duì)密集的GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)緩沖區(qū)分析，結(jié)果為：

圖3 密集GPS點(diǎn)緩沖區(qū)圖

圖中的中心點(diǎn)為GPS坐標(biāo)點(diǎn)，圓形區(qū)域?yàn)榘霃?0 m的緩

沖區(qū)。

4 結(jié)果應(yīng)用

1）通過對(duì)密集GPS點(diǎn)的進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以得出，在密集GPS點(diǎn)緩沖區(qū)相互疊加的區(qū)域內(nèi)，可能是丹頂鶴停歇地點(diǎn)。針對(duì)這些區(qū)域，應(yīng)加強(qiáng)巡查保護(hù)，阻止獵鳥者對(duì)丹頂鶴的捕獵。如果GPS數(shù)據(jù)在某停歇地長(zhǎng)時(shí)間沒有太大的變動(dòng)，針對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行的緩沖區(qū)區(qū)域就可能是丹頂鶴新的繁殖地和越冬地。

2）通過對(duì)軌跡線進(jìn)行緩沖區(qū)分析，可以記錄每年丹頂鶴的遷徙路線的范圍。根據(jù)這些遷徙路線的對(duì)比，可以得出遷徙路線的變化，探究路線變化的原因。

3）對(duì)多只丹頂鶴軌跡線進(jìn)行緩沖區(qū)區(qū)域，在它們相互疊加的范圍內(nèi)盡可能的減少高大建筑物的修建。在此區(qū)域內(nèi)不要修建飛機(jī)場(chǎng)，可為防止鳥機(jī)相撞的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]伍和啟，楊曉君，楊君興.衛(wèi)星跟蹤技術(shù)在候鳥遷徙研究中的應(yīng)用[J].動(dòng)物學(xué)研究，2008.

[2]高立波.衛(wèi)星跟蹤黑頸鶴遷徙路線以及遷徙停歇地現(xiàn)狀初步研究[D].中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，2006.

[3]張愛忠，趙和生，李文發(fā).丹頂鶴的秋季遷徙[J].野生動(dòng)物，1995（3）.

[4]丹頂鶴遷徙路線圖[J].森林與人類，2006（11）.

作者簡(jiǎn)介

李文洋（1992-），黑龍江北安人，中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理2011級(jí)本科生，研究方向：地理信息系統(tǒng)。

孫海軍（1993-），黑龍江北安人，中南大學(xué)土木工程學(xué)院2011級(jí)本科生，研究方向：地理信息系統(tǒng)。endprint