地理信息系統(tǒng)在鄉(xiāng)村振興中的應(yīng)用研究

韓舒婷

遼寧師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116000

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略成為我國重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一［1］。實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略旨在完善鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提高農(nóng)民收入水平、提升鄉(xiāng)村公共服務(wù)水平，進(jìn)而促進(jìn)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展［2］。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）作為一種集地理空間數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、分析及展示于一體的技術(shù)工具，具有數(shù)字化、系統(tǒng)化、科學(xué)化等特點(diǎn)，是一種契合鄉(xiāng)村建設(shè)需求的重要工具［3］。因此，簡要介紹GIS 的基本應(yīng)用原理，闡述GIS 應(yīng)用于鄉(xiāng)村振興的積極意義，并重點(diǎn)分析GIS 在鄉(xiāng)村振興中的重要應(yīng)用。

1 GIS的基本應(yīng)用原理

GIS 主要是通過整合地理信息，并以可視化的方式展示地理空間關(guān)系，從而提供深入的空間分析、有效的決策支持和科學(xué)的問題解決方法［4］。

第一，GIS 的核心是對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，包括地理空間數(shù)據(jù)（衛(wèi)星影像、地圖、GPS軌跡等）和屬性數(shù)據(jù)（人口統(tǒng)計、土地用途等），并利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)存儲和檢索數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)的一致性和可靠性［5］。第二，GIS 是基于空間分析（緩沖區(qū)分析、疊加分析、路徑分析等）來揭示不同地理要素之間的空間關(guān)系，包括距離、方向、相對位置等。這些工具使規(guī)劃者能夠?qū)Φ乩頂?shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，了解地理表象之下的本質(zhì)［6］。第三，GIS 主要通過地圖的形式將地理信息以可視化的方式呈現(xiàn)出來，涉及地圖投影、符號學(xué)、圖層管理等技術(shù)，以確保地圖表達(dá)清晰、準(zhǔn)確。地圖是GIS最直觀的表達(dá)形式，其將復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)簡化成易于理解的圖形，幫助規(guī)劃者更好地理解地理現(xiàn)象。

總體而言，GIS 作為一種跨學(xué)科的技術(shù)系統(tǒng)，其核心在于整合地理空間數(shù)據(jù)、進(jìn)行空間分析，并通過地圖展示分析結(jié)果。在鄉(xiāng)村振興的進(jìn)程中，GIS 在多個方面顯現(xiàn)出積極意義，突破了傳統(tǒng)鄉(xiāng)村建設(shè)的部分局限，為人們在鄉(xiāng)村建設(shè)中更好地理解和利用地理信息提供了強(qiáng)大的工具和方法。

2 GIS在鄉(xiāng)村振興中的應(yīng)用意義

2.1 提高鄉(xiāng)村振興工作的精準(zhǔn)性與高效性

利用GIS的地理空間數(shù)據(jù)采集、整合和分析功能，可為鄉(xiāng)村建設(shè)提供精準(zhǔn)的地理信息。該技術(shù)不僅在數(shù)據(jù)采集方面具有顯著優(yōu)勢，而且在很大程度上改善了以往在數(shù)據(jù)處理、分析和可視化方面的某些局限，提高了鄉(xiāng)村振興工作的高效性。

第一，在數(shù)據(jù)采集方面，相對于傳統(tǒng)的手工測量和繪制地圖的方法，GIS 采用衛(wèi)星遙感、航拍等先進(jìn)技術(shù)，大幅度提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度［7］。同時，傳感器技術(shù)的進(jìn)步促使GIS 能夠更全面、迅速地獲取地理信息，且不再受傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集中人為誤差的影響。這表明GIS可以幫助規(guī)劃者可以更準(zhǔn)確地了解鄉(xiāng)村的地理特征，從而為其決策提供更加精確、可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

第二，在數(shù)據(jù)整合方面，GIS 有效破解了以往存在的數(shù)據(jù)孤島問題。在傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村數(shù)據(jù)管理中，各部門、各類數(shù)據(jù)往往相互獨(dú)立，難以形成一個全面的地理信息系統(tǒng)。然而，GIS 可將不同來源的數(shù)據(jù)整合到一個統(tǒng)一的平臺上，形成一體化的地理信息數(shù)據(jù)庫。這種整合不僅節(jié)省了數(shù)據(jù)管理成本，而且極大地提高了數(shù)據(jù)的綜合利用價值，使規(guī)劃者能夠更為透徹地用整體與聯(lián)系的觀念解決鄉(xiāng)村建設(shè)中的要點(diǎn)問題，達(dá)到精準(zhǔn)高效建設(shè)。

第三，在空間數(shù)據(jù)分析方面，GIS 不僅通過高級的空間分析工具改變了以往的某些局限，更提供了傳統(tǒng)手段無法匹敵的效率［8］。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和分析可能受限于數(shù)據(jù)量龐大時的效率問題，而GIS可以更快速地進(jìn)行空間分析，從而加速規(guī)劃者對鄉(xiāng)村建設(shè)中各種復(fù)雜問題的理解，為其決策提供及時的支持。

2.2 降低鄉(xiāng)村建設(shè)成本

在鄉(xiāng)村振興的進(jìn)程中，GIS 可在多方面實(shí)現(xiàn)人力、物力、財力等成本的減少。第一，人力成本方面。傳統(tǒng)的地理信息收集和處理需要大量的人力投入，而GIS可簡化這一過程，其可利用衛(wèi)星遙感、航拍等技術(shù)迅速、自動地采集大量的地理信息，具有自動化和高效性等優(yōu)勢。第二，物力成本方面。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和繪圖需要大量物質(zhì)資源保證，而GIS 利用計算機(jī)完成信息處理，同時數(shù)字化的地理信息又可在計算機(jī)中進(jìn)行存儲、傳輸和分析，極大地減少了對傳統(tǒng)物質(zhì)資源的依賴。第三，財力成本方面。通過利用GIS 空間分析工具，人們能夠更精準(zhǔn)地制定鄉(xiāng)村振興策略，最大限度地避免無效、低效的資金投入，實(shí)現(xiàn)財政的有效投入和有效利用。綜上，GIS 的應(yīng)用不僅可緩解部分鄉(xiāng)村地區(qū)由于特殊環(huán)境與物質(zhì)條件而受到的局限，而且可在實(shí)際層面上為鄉(xiāng)村建設(shè)提供更經(jīng)濟(jì)、高效的工作方式。

2.3 優(yōu)化鄉(xiāng)村振興產(chǎn)業(yè)布局

在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施中，GIS 的應(yīng)用并不只限于鄉(xiāng)村地理信息淺層收集分析，更是可優(yōu)化鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)布局，促使農(nóng)村產(chǎn)業(yè)鏈更為完善，最終實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展［9］。第一，利用GIS空間數(shù)據(jù)采集功能，可以幫助規(guī)劃者更加清楚地了解鄉(xiāng)村的資源分布、土地利用狀況及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵信息［10］，從而幫助其制訂更加科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。例如，規(guī)劃者可根據(jù)村莊土地利用情況，合理規(guī)劃農(nóng)田分布，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。第二，利用GIS 空間分析功能，可以幫助決策者確定新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最佳區(qū)域，推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展等［11］?？傊珿IS 逐漸成為實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略不可或缺的有力工具，在建設(shè)宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村中發(fā)揮了不可或缺的作用。

3 GIS在鄉(xiāng)村振興中的應(yīng)用領(lǐng)域

GIS 作為一種集成地理信息采集、空間分析和數(shù)據(jù)可視化于一體的技術(shù)，在鄉(xiāng)村振興的多個領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，為鄉(xiāng)村振興注入了新的活力與智慧。

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的推進(jìn)，GIS 正成為鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)中不可或缺的利器。

在鄉(xiāng)村振興過程中，開展合理的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與布局至關(guān)重要。利用GIS 可以整合地理數(shù)據(jù)，包括地形、土地利用、人口分布等信息，并有助于分析識別出適合建設(shè)道路、橋梁、交通樞紐等基礎(chǔ)設(shè)施的最合理位置。通過對地理數(shù)據(jù)圖層疊加和分析，規(guī)劃者可以在地圖上展示不同要素的關(guān)系，從而更好地規(guī)劃基礎(chǔ)設(shè)施的布局，確保鄉(xiāng)村社區(qū)的連通性和便利性。

鄉(xiāng)村建設(shè)規(guī)劃過程中需要合理配置有限的資源，包括土地、資金和勞動力等資源。利用GIS 可以集成各類資源數(shù)據(jù)，如土地類型、土地利用現(xiàn)狀、農(nóng)田質(zhì)量等，幫助規(guī)劃者了解每一塊土地的潛力和限制，以便其在農(nóng)業(yè)用地、居住建設(shè)用地等之間進(jìn)行科學(xué)的資源配置［12］。同時，規(guī)劃者可以利用GIS合理確定農(nóng)業(yè)用地、產(chǎn)業(yè)用地和生態(tài)用地的分布，促進(jìn)鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展。

在鄉(xiāng)村建設(shè)過程中，自然災(zāi)害可能對基礎(chǔ)設(shè)施造成威脅，因此需要進(jìn)行風(fēng)險評估和應(yīng)急規(guī)劃。利用GIS 可以整合歷史自然災(zāi)害數(shù)據(jù)、地形、氣象等信息，創(chuàng)建風(fēng)險地圖和潛在災(zāi)害影響區(qū)域，幫助決策者了解哪些區(qū)域更容易受到自然災(zāi)害的影響。基于這些數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步規(guī)劃安全區(qū)域、應(yīng)急避難所，并制訂相應(yīng)的應(yīng)急計劃，以減輕災(zāi)害對基礎(chǔ)設(shè)施和社區(qū)的損害。

GIS 在基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)方面有廣闊應(yīng)用前景。利用空間分析、資源優(yōu)化和風(fēng)險評估等手段，政府部門能更加智能、科學(xué)地規(guī)劃鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施，優(yōu)化資源配置，提前預(yù)防自然災(zāi)害的影響，從而為鄉(xiāng)村振興提供堅實(shí)的基礎(chǔ)支持。

3.2 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化

GIS 以其技術(shù)優(yōu)勢在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中扮演重要角色。第一，利用GIS可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)收集數(shù)據(jù)。例如，利用衛(wèi)星遙感、無人機(jī)圖像及地面?zhèn)鞲衅骺梢垣@取關(guān)于土壤特性、植物生長狀態(tài)和水分狀況的詳細(xì)信息，這些數(shù)據(jù)被整合到GIS 系統(tǒng)中，可以創(chuàng)建出精確的農(nóng)田地圖。基于這些地圖，農(nóng)戶可以制訂精準(zhǔn)的施肥和灌溉計劃，確保資源得到合理利用。第二，利用GIS能夠?qū)崟r監(jiān)測農(nóng)作物的生長情況。通過與歷史數(shù)據(jù)對比，農(nóng)戶可以了解作物的生長趨勢，及早發(fā)現(xiàn)異常情況。如果某個地區(qū)的作物生長遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期，農(nóng)戶可以立即采取措施，如調(diào)整灌溉、施肥方案或進(jìn)行病蟲害防治，以最大限度地減少產(chǎn)量損失。第三，利用GIS有助于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈可視化管理。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中農(nóng)產(chǎn)品的流通渠道非常復(fù)雜，從農(nóng)田到消費(fèi)者的餐桌，涉及多個環(huán)節(jié)，如收獲、運(yùn)輸、加工和分銷。而利用GIS 可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的可視化管理，幫助各個環(huán)節(jié)更好地協(xié)調(diào)合作，提高效率。例如，利用GIS 可以追蹤和記錄農(nóng)產(chǎn)品的來源和去向，有助于食品安全和質(zhì)量控制。同時，利用GIS 可以優(yōu)化配送路線，降低運(yùn)輸成本，減少對環(huán)境造成的影響，確保農(nóng)產(chǎn)品能夠高效地送達(dá)市場，滿足消費(fèi)者需求［13］。

GIS 在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)影響。通過精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和供應(yīng)鏈管理，GIS 可以在鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮關(guān)鍵作用，提升農(nóng)業(yè)效益，助力農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

3.3 生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理

GIS 在鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理方面，也扮演著關(guān)鍵角色，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了全面而深入的支持。

3.3.1 自然資源管理

利用GIS可整合多種地理數(shù)據(jù)，如土地類型、地形地貌、水資源分布等，形成準(zhǔn)確且高分辨率的地圖，將鄉(xiāng)村地區(qū)的自然特征以可視化的形式呈現(xiàn)。這些地圖提供了寶貴的信息，可幫助規(guī)劃者更好地了解土地的潛力、限制及自然資源的分布情況。例如，利用GIS可以分析土地的適宜性和可利用性，進(jìn)而引導(dǎo)規(guī)劃者進(jìn)行合理的土地利用規(guī)劃，將農(nóng)田、生態(tài)保護(hù)區(qū)和工業(yè)用地合理分布，以保障生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展。

3.3.2 環(huán)境監(jiān)測與評估

鄉(xiāng)村居民的健康和生活質(zhì)量與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量息息相關(guān)。利用GIS可以獲取環(huán)境監(jiān)測站點(diǎn)的數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感信息，能夠?qū)崟r監(jiān)測空氣質(zhì)量、水質(zhì)情況、噪聲水平等環(huán)境參數(shù)。而后，可將這些數(shù)據(jù)整合到GIS 系統(tǒng)中，生成環(huán)境狀況的熱力圖和分布圖，為決策者呈現(xiàn)問題的空間分布趨勢。同時，政府可以借助這些數(shù)據(jù)科學(xué)制訂相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)策略，監(jiān)管排污源，減輕環(huán)境污染對居民和生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。

3.3.3 生態(tài)修復(fù)規(guī)劃

在綠色鄉(xiāng)村建設(shè)中，生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與修復(fù)至關(guān)重要。利用GIS可以對土壤質(zhì)量、植被覆蓋、地形地貌等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，為決策者制訂生態(tài)修復(fù)方案提供科學(xué)依據(jù)［14］。例如，在濕地保護(hù)方面，可以利用GIS描繪濕地分布圖，并結(jié)合地區(qū)水文數(shù)據(jù)，提出合理的濕地恢復(fù)策略，如人工濕地建設(shè)、植被恢復(fù)等，進(jìn)而促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展。

GIS 可以在生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理方面為鄉(xiāng)村振興提供深入而全面的支持。規(guī)劃者利用GIS可以更好地了解鄉(xiāng)村地區(qū)的自然狀況，制訂可持續(xù)的土地利用、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)措施，從而實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興與生態(tài)文明建設(shè)的雙重目標(biāo)。

3.4 鞏固脫貧攻堅成果

在鄉(xiāng)村振興中，鞏固脫貧攻堅成果是十分重要的一環(huán)。GIS 作為一個強(qiáng)大的空間信息技術(shù)工具，可通過精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集、綜合分析和智能展示，實(shí)現(xiàn)對返貧地區(qū)和困難戶的準(zhǔn)確識別，為防止返貧動態(tài)監(jiān)測提供科學(xué)支撐［15］。利用GIS可以對農(nóng)村地區(qū)的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，識別出返貧地區(qū)的特征和問題，如自然環(huán)境、交通條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等，有針對性地制定政策，從而進(jìn)行常態(tài)化幫扶。同時，利用GIS 可實(shí)現(xiàn)對返貧地區(qū)資源和資產(chǎn)的全面管理。利用GIS 的存儲和管理功能，政府可以建立起覆蓋貧困地區(qū)的地理信息數(shù)據(jù)庫，收集和整合各類資源信息，包括土地資源、水資源、人力資源等。同時，利用GIS可以將困難戶的家庭信息、收入情況等納入數(shù)據(jù)庫，幫助政府全面了解返貧地區(qū)的資源狀況和貧困戶的實(shí)際情況，為制訂更加精準(zhǔn)的措施提供依據(jù)。未來，還可以將GIS 與其他信息技術(shù)手段相結(jié)合，如人工智能和大數(shù)據(jù)分析，對脫貧地區(qū)的發(fā)展?jié)摿M(jìn)行預(yù)測和評估。利用GIS 開展智能分析，還可以識別出哪些產(chǎn)業(yè)對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)展具有潛力，為培育特色產(chǎn)業(yè)等提供指導(dǎo)［16］。

4 展望

GIS 在鄉(xiāng)村振興的各領(lǐng)域都具有極高應(yīng)用價值。通過廣泛應(yīng)用GIS，政府部門可以更好地把控全局，制定科學(xué)的決策，推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略落地生根。未來，GIS 在鄉(xiāng)村振興中的應(yīng)用還有很大的潛力，也具有更多的應(yīng)用空間。

第一，加強(qiáng)地理信息采集工作。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，GIS 數(shù)據(jù)獲取將變得更加精準(zhǔn)和高效。政府可以利用無人機(jī)等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)村地區(qū)更全面、多角度的監(jiān)測和調(diào)查，為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施提供更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。在未來的GIS 應(yīng)用中，政府可以通過進(jìn)一步完善地理信息數(shù)據(jù)庫，建立覆蓋全國各地的鄉(xiāng)村信息網(wǎng)絡(luò)。這將有助于政府及時掌握各地鄉(xiāng)村的發(fā)展?fàn)顩r和需求，制定更加科學(xué)的政策。

第二，加強(qiáng)GIS 與其他信息技術(shù)的融合應(yīng)用。例如，可將人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，通過對海量數(shù)據(jù)的智能分析，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、農(nóng)產(chǎn)品市場需求、農(nóng)民收入等方面的深入研究和預(yù)測，幫助規(guī)劃者制定科學(xué)的規(guī)劃［17］。這將有助于提高決策的科學(xué)性和針對性，推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略更好地適應(yīng)市場需求和農(nóng)民期望。這些技術(shù)的應(yīng)用可以高效推動鄉(xiāng)村建設(shè)的現(xiàn)代化步伐，為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施提供更加科學(xué)、精準(zhǔn)的支持。

GIS 在鄉(xiāng)村振興中的應(yīng)用具有廣泛的前景和巨大的潛力。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平的提升，GIS將在鄉(xiāng)村振興中扮演更加重要的角色。各地政府可以鼓勵社會各界參與GIS 的應(yīng)用和創(chuàng)新，提供技術(shù)支持，共同推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施。此外，有關(guān)GIS應(yīng)用的法律和政策保障仍有待完善。政府需要持續(xù)完善相關(guān)的政策法規(guī)，明確地理信息數(shù)據(jù)的獲取、使用和保護(hù)規(guī)范，保障信息安全和隱私保護(hù)。同時，要加強(qiáng)GIS 相關(guān)人才的培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)，提高相關(guān)從業(yè)人員的專業(yè)技能和水平，保障GIS 在鄉(xiāng)村振興中的合理高效利用。

5 結(jié)束語

GIS 在鄉(xiāng)村振興中具有重要的應(yīng)用價值。通過加強(qiáng)GIS 在鄉(xiāng)村振興中的應(yīng)用，規(guī)劃者可以更高效制定科學(xué)的決策，推動鄉(xiāng)村振興向著全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家目標(biāo)不斷邁進(jìn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，相信GIS在鄉(xiāng)村振興中的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V泛，為建設(shè)美麗鄉(xiāng)村、實(shí)現(xiàn)全面小康、全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國貢獻(xiàn)更大的力量。