webgis在野生动物调查方面的应用

1、Webgis在野生动物数据调查上的应用研究背景v野生动物是十分宝贵的自然资源，它的生存与发展维系着生态系统的平衡与稳定。了解和掌握野生动物种类、数量以及分布等最常用、最基本的方法就是进行野外调查。v 为了提高外业调查数据的自动化管理水平，使内业的数据管理工作更科学、更准确、更有效率，更好的为野生动物资源的评估、生物多样性保护、动物濒危程度研究以及保护区经营管理水平的评估等提供重要依据和数据，有必要结合先进的计算机技术和GIS技术对外业调查数据进行科学的管理。我国野生动物资源调查数据管理经历的阶段v最早的野生动物资源调查数据管理多以手工抄写调查卡片，手工计算统计数据为主。 v伴随着计算机技术的发

2、展和应用，逐渐开始运用电子表格录入并进行统计分析，大大提高了数据管理的工作效率。v再到现在计算机软件技术高度发达的今天，外业调查数据可以使用一些客户端的软件方便快捷的录入，大大减少了录入环节的错误出现，然后直接生成数据库供管理人员进行统计和分析。 Webgis的应用越来越广泛v随着地理信息系统(GIS )在各个领域的深入应用，网络地理信息系统(WebGIS )的应用也越来越广泛。运用WebGIS，可以使调查数据的管理和分析更加高效，也为野生动物调查数据的管理提供了新的解决思路和方法。以我国大熊猫的数据调查为例一、大熊猫数量统计算法一、大熊猫数量统计算法v调查野生动物种群数量的方法有很多种，由于

3、大熊猫是一种习性十分特殊的哺乳动物，数量十分稀少，生活的地方又大多是人迹罕至的高山峡谷地区，野外非常难以见到。不是所有的方法都适用于大熊猫调查。v1.1地图样带法v地图样带法解决了以往已有调查方法中存在的调查样带范围不好确定以及面积不好计算的难题，它提供了一种调查范围的确定和面积计算方法。也消除了调查中因为范围变化、动物分布点差异带来的距离参数难以确定和计算复杂度高的问题。v直接按照待测区域及其地形地貌的实测情况来去定样带范围。这种调查方法更符合调查的内在要求，因为它能够更加灵活地设定样带，对样带进行实测以及计算。以我国大熊猫的数据调查为例1.2 种群密度估计模型 估算野生动物种群密度的是个重

4、要任务。为此，我们会先计算不同点的样带密度，然后在此基础上计算样带平均密度和总体密度。 样方法 D = N/B其中：D 密度 ， N 样方内发现的个体数 ， B 样方面积 以我国大熊猫的数据调查为例1.3 种群密度的无偏估计样方法对各层种群密度的估计： 其中， 第i 层的密度 第i 层第 j 条样带中第 k 个样方的种群密度 以我国大熊猫的数据调查为例1.4 总体的种群平均密度估计 总结：基于栖息地面积来计算密度，并通过 GIS来计算样带面积。调查结束后，用每条样带上见到的动物数量除以样带的面积，即得到该样带上动物的密度。最后以调查区域中的各样带的平均密度乘以调查范围的面积即可以得到该区域动物

5、种群数量的估计值。以我国大熊猫的数据调查为例二、空间分析算法二、空间分析算法 GIS 空间分析的基本功能，包括空间查询与量算、叠加分析、缓冲区分析、路径计算、空间插值、统计分类分析等。 以我国大熊猫的数据调查为例2.1 空间查询空间查询包含以下三种： 1几何参数查询：可查询点的位置、线的长度、面的周长与面积等。 2空间定位查询：根据所给定的位置查找相应的空间对象及其属性。可按点、圆、矩形、及任意多边形查找。 3空间关系查询：包括邻接查询、包含查询、穿越查询、落入查询、缓冲区查询。 例如：查询满足下列条件的大熊猫分布：在四川省行政范围内，海拔高度大于 2000米，坡度大于 15的熊猫幼崽分布。整

6、个查询过程涉及了空间方位关系以及属性信息查询。 以我国大熊猫的数据调查为例2.2 叠加分析2.2.1 视觉信息叠加：包括 （1）点状图，线状图和面状图之间的叠加显示。（2）面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界之间的叠加。（3）遥感影象与专题地图的叠加。（4）专题地图与数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图。 以我国大熊猫的数据调查为例2.2.2 点与多边形叠加 实际上是计算多边形对点的包含关系。还要进行属性信息处理。通常不直接产生新数据层面。例如：一个中国政区图（多边形）和一个全国大熊猫分布图（点），二者经叠加分析后，并且将政区图多边形有关的属性信息加到大熊猫的属性数据表中，然后

7、通过属性查询，可以查询指定省有多少只大熊猫；而且可以查询，指定类型的大熊猫在哪些省里有分布等信息。以我国大熊猫的数据调查为例2.2.3 线与多边形叠加： 是比较线上坐标与多边形坐标的关系，判断线是否落在多边形内。 计算过程通常是计算线与多边形的交点，只要相交，就产生一个结点，将原线打断成一条条弧段，并将原线和多边形的属性信息一起赋给新弧段。叠加的结果产生了一个新的数据层面。以我国大熊猫的数据调查为例2.2.4 多边形叠加： 多边形叠加将两个或多个多边形图层进行叠加产生一个新多边形图层的操作，其结果将原来多边形要素分割成新要素，新要素综合了原来两层或多层的属性。 一般的 GIS 软件都提供了三种

8、类型的多边形叠加操作：叠加的结果产生了一个新的数据层面。 以我国大熊猫的数据调查为例2.2.5栅格图层叠加： 这种作用于不同数据层面上的基于数学运算的叠加运算，在地理信息系统中称为地图代数。 地图代数功能有三种不同的类型：（1）基于常数对数据层面进行的代数运算；（2）基于数学变换对数据层面进行的数学变换（指数、对数、三角变换等）；（3）多个数据层面的代数运算（加、减、乘、除、乘方等）和逻辑运算（与、或、非、异或等）。 以我国大熊猫的数据调查为例2.3 空间统计分析 包括“空间数据的统计分析”及“数据的空间统计分析” 空间统计分析，利用种群密度估计模型来统计计算样带区域内的动物数量，进而计算整个调查区范围内的动物数量。 GIS 得以广泛应用的重要技术支撑之一就是空间统计与分析。 用 GIS生成的 DEM 图、植被图、竹子分布图、居民分布图和道路图等与大熊猫调查所得的种群分布图相叠加，再通过空间分析功能，得到大熊猫适宜生存的栖息地范围、海拔、坡度等特征，以及人类对大熊猫生境状况的影响程度等信息。系统开发实现 v