基于GIS的长江上游鱼类地理分布特征研究(1)
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影响因子进行分析, 确定影响范围及影响大小。本
研究应用 的空 间分析 方法 主要 有 T hem e on them e 选择和缓冲区分析。 Them e on them e选择处理的主 要是特征间的相互位置关系。首先确定目标主题和
第 4期
孙 璐等: 基 于 G IS的长江上游鱼类地理 分布特征研究
3 Yang tz e R iver F isher ies Research Institu te, Chinese A cad em y of F ishery S ciences, J ingzhou, H ubei 434000)
Abstrac t: B ased on the A rcv iew G IS, th is study ana lyzed the g eog raph ic distribution, biology characteristic of m ajor eco nom ica l and endange red fishes in upper reach of Y ang tze R iver, as w ell as chem ica l fac to r, re lev ant b io logy env ironm ent and hydraulic arch itecture construc tions o f the ir hab itats. Itw as found that hum an activ ity had se rious impact on the eco log ical env ironm ent of upper reach o f Y angtze R iver, inc luding hydrau lic dam construction, over fishing, contam ination re leasing, and it led to var ious fish resou rce co llapse and the geog raph ic d istribution o f m igratory species change. K ey word s: G IS; upper reach o fY ang tze R iver; fish geographic distribution
本研究主要以 A rcv iew 为操作平台, 首先从已 经获得的空间数据中, 截取并建立本研究所需的空 间数据库。空间数据库主要包括: 河流生态特征数 据库; 主要城市及地区数据库; 水库资源数据库; 珍稀、特有鱼类分布状况数据库; 重要经济鱼类分 布状况数据库等。其次, 根据获得的各种属性数据 建立属性数据库, 如主要城市信息数据库; 主要江 段水质要素数据库; 主要江段生物 环境要素数据 库; 珍稀、特有鱼类生物学特征数据库; 主要城市
及地区人文、地理、环境数据库等。其中基础背景 空间数据中的地图数据采用国家正式出版的 1: 1, 000, 000基础地图。 1 2 2 创建基于 G IS的长江上游电子地图
在利用 G IS的方法对鱼类地理分布进行分析之 前, 首先要建立基于 G IS的长江上游电子地图。它 将作为基础图层, 今后所有的分析及结果输出都将 在它的基础上显示。在本研究中, 电子地图的建立 分 5个步骤: ( 1) 创建视图 ( V iew ) ; ( 2) 添加主题 ( Add T hem e) ; ( 3) 坐标投影 ( P roperties); ( 4) 图 例编 辑 ( L egend Ed itor ); ( 5 ) 定 义 主 题 ( Query
G IS 作为计 算机 科 学、 地 理 学、 测 量学 、 地图
学等多门 学科综合的一门边缘 性学科 [ 3 ] , 在许多 行业中得到了前所未有的应用, 并正逐步进入渔业 资源研究领域。苏奋振等 [ 4] 对东海区十一 年的捕 捞数据进行时空分析, 探求东海渔业资源的时空动 态变化及其与环境的关; 仉天宇等 [ 5] 则在 G IS的支 持下探索了卫星测高数据在渔情分析中的应用; 张 敏莹 [ 6] 等开发了 基于地理信息系统的渔业 资源管 理系统。本研究试图利用 G IS的空间分析功能, 集 中各地分散资料, 展示已知的数据中隐含的重要结 论, 系统地从各个方面研究长江上游鱼类种地理分 布的特点和变化。
Bu ilder) 以图 1为例, 通过添加一级河流、二级河流、
主要城镇等主题, 地图上就可以显示该地区的一些 基础地理信息; 通过坐标投影, 可以使添加的主题 和基础地图相 匹配, 并可随 基础地图一起 放大缩 小; 通过图例编辑和定义主题, 则可使每个城镇都 被激活, 点击就可显示该城 镇的一些人文 地理情 况。
图 4 中华鲟产卵场分布变化图 F ig 4 Chang es o f spawn ing ground for Ch inese sturgeon
所谓缓冲区, 是指不同因子影响范围之间重叠 的那个区域。应用到鱼类地理分布上, 这个区域往 往是鱼类分布受到影响区域。以图 4为例, 从建坝 前中华鲟产卵场到葛洲坝这一江段就属于缓冲区, 即中华群产卵场受到影响的区域, 建坝后, 这一区 域将没有野生中华鲟的分布。
SUN Lu1, 2, L I Ji long1, CHEN D a q ing3, N I Zhao hu i3, L I X iao shu1
( 1 F ishery Eco logy Environm entM onitor ing Center, M inistry of A griculture, Centre of N ature R esources and Env ironm ent R esearch, Chinese A cademy of F ishery Sciences, B eijing 100039; 2 College of M arine Science, Shanghai F isheries University, Shanghai 200090;
图 2 2020年长江上游水利工 程分布图 F ig 2 The distribution of hydropow er dam in uppe r reach o f Y angtze R iver in 2020
1 2 4 图空间数据与属性数据的交叉查询 由于分析的需要, 有些属性数据不需要全部显
摘要: 本文基于 A rcv iew G IS平台, 对长江上游水域的 重要经济鱼类、珍稀特 有鱼类的生 物学特性、 地理分布以
及理化因子、生物环境、沿江水工建筑等进 行分析, 发现水 利工程、过 度捕捞、 水域污 染等人为 活动对 长江上
游的生态环境影响明显 , 致使与 之高度相适应的各种鱼类资源衰退, 地理分布受到影响。
2 结果
2 1 鱼类地理分布特征 通过地理 信息系统对各种数据进行的处理分
析, 本研究发现长江上游鱼类地理分布具有喜流水 性鱼类减少, 洄游性鱼类减少, 刮食性、底栖性鱼 类减少, 产漂浮性卵的鱼类减少等特征。 2 2 影响鱼类地理分布原因
收稿日期: 2008- 04- 04 第一作者简介: 孙璐 ( 1983~ ) , 女, 北京人, 硕士, 主要从事渔业资源研究。 E m ai:l 通讯作者: 李继龙。 E m ai:l l ijilong@ cafs ac cn
san lu93@ sohu com
第 4期
孙 璐等: 基 于 G IS的长江上游鱼类地理 分布特征研究
年间每年都至少有一种物质超过 !类水标准。
图 3 2001~ 2006年各监测点超标污染物成分图 F ig 3 M ain superno rm al po llutants a tm onito ring stations from 2001 to 2007
1 2 5 基于空间数据与属性数据的分析 利用 G IS的空间分析方法,Fra Baidu bibliotek可以对鱼类分布的
对象连接起来, 才可以实现文字信息的可视化。首 先创建一个主题, 创建成功后会自动生成一个主题 表, 输入属性数据后进行主题编辑, 就可实现属性
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淡水渔业
2 008 年
信息的可视化。以下图为例 (图 2) , 水利工程就是 一个主题, 通过 G IS的方法显示后, 可以清楚的显
示出长江上游干支流上大型水利工程的分布状况。
图 1 长江上游部分城镇分布图 F ig 1 C ities and towns distr ibuted in upper reach of Y ang tze R iv er
1 2 3 电子地图中的地理对象连接属性信息 由于大部分的数据都是文字或表格形式的, 属
于属性数据, 因此只有把属性数据与地图中的地里
关键词: G IS; 长 江上游; 鱼类地理分布
中图分类号: S931 1; S9222
文献标识码: A
文章编号: 1000 6907 ( 2008) 04 0040 05
A Primary Study on F ish G eograph ic D istribution in Upper R each of Yangtze R iver B ased on G IS
长江上游是指长江宜昌以上江 段及其主要支 流, 干流总长约 4300km, 流域面积约 100万平方 千米 [ 1] ; 支流主要 包括岷 江、沱 江、赤水 河、嘉 陵江、乌江等。长江上游作为我国淡水鱼类生物多 样性 资 源 最 为丰 富 的 地 区 之 一, 共 有 鱼 类 261 种 [ 2] , 为全长江流域鱼类 ( 378种 )的三分之二。随 着近年来长江上游及其主要支流不 断进行梯度开 发, 再加上过度捕捞和环境污染等其他因素, 使长 江上游的流域特征及理化因子发生显著变化。这些 变化可能对长江上游的鱼类, 尤其是特有鱼类的地 理分布产生深刻的影响。
第 38卷 第 4期 V o l 38 N o 4
淡水渔业 Freshwa ter F isheries
2008年 7月 Jul 2008
基于 G IS的长江上游鱼类地理分布特征研究
孙 璐 1, 2, 李继龙 1, 陈大庆 3, 倪朝晖 3, 李小恕 1 ( 1 中国水产科学研究院资源与环境研究中心, 农业部渔业生态环境监测中心, 北京 100039; 2 上海水产大学海洋学院, 上海 200090; 3 中国水产科学研究院长江水产研究所, 湖北荆州 434000)
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1 数据来源与方法
1 1 数据来源 本文环境信息主要采自 于 中 国渔业生态环
境监测年报 2001~ 2006年 ( 农业部渔业生态环境 监测中心 ); 鱼类分布数据采自于 长江上游采砂 规划水生生物影响转向评价 ( 陈大庆, 倪朝辉 ) 、
重点淡水水生生物物种及品种资源调查项目验收 报告 等。 1 2 研究方法 1 2 1 数据处理
示, 用户可根据自己的需要进行查询显示, 这样就 需要空间数据与属性数据实现交叉查询。首先创建 表格, 输入全部属性数据, 然后定义一个表达式实 现表格查询, 最后通过图表显示来实现定义属性显
示。以下图为例 (图 3), 属性数据就是 2001~ 2006 年间长江上游各监测点监测的理化因子数据, 而定 义的表达式则是 2001~ 2006年间各理化因子监测 数据超过国家地表水环境质量 !类水标准的数据, 通过图例编辑我们可以很清楚地看出各监测点这六
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selector主题, 然后定一个空间关系类型来分析特 征间的相互位置关系。 Them e on them e选择的工间 关系类型主要有以下几种: 完全包含、中心包含、 包含、相交和一定距离内包含。本研究采用的是完
全包含 ( Com pletely Conta in) 。以下图为例 ( 图 4 ), 中华鲟产卵场就是目标主题, 而长江上游干流上的 水电站则是 se lecto r主题。通过 Them e on them e选 择得出水电站附近所有中华鲟产卵场。
研究应用 的空 间分析 方法 主要 有 T hem e on them e 选择和缓冲区分析。 Them e on them e选择处理的主 要是特征间的相互位置关系。首先确定目标主题和
第 4期
孙 璐等: 基 于 G IS的长江上游鱼类地理 分布特征研究
3 Yang tz e R iver F isher ies Research Institu te, Chinese A cad em y of F ishery S ciences, J ingzhou, H ubei 434000)
Abstrac t: B ased on the A rcv iew G IS, th is study ana lyzed the g eog raph ic distribution, biology characteristic of m ajor eco nom ica l and endange red fishes in upper reach of Y ang tze R iver, as w ell as chem ica l fac to r, re lev ant b io logy env ironm ent and hydraulic arch itecture construc tions o f the ir hab itats. Itw as found that hum an activ ity had se rious impact on the eco log ical env ironm ent of upper reach o f Y angtze R iver, inc luding hydrau lic dam construction, over fishing, contam ination re leasing, and it led to var ious fish resou rce co llapse and the geog raph ic d istribution o f m igratory species change. K ey word s: G IS; upper reach o fY ang tze R iver; fish geographic distribution
本研究主要以 A rcv iew 为操作平台, 首先从已 经获得的空间数据中, 截取并建立本研究所需的空 间数据库。空间数据库主要包括: 河流生态特征数 据库; 主要城市及地区数据库; 水库资源数据库; 珍稀、特有鱼类分布状况数据库; 重要经济鱼类分 布状况数据库等。其次, 根据获得的各种属性数据 建立属性数据库, 如主要城市信息数据库; 主要江 段水质要素数据库; 主要江段生物 环境要素数据 库; 珍稀、特有鱼类生物学特征数据库; 主要城市
及地区人文、地理、环境数据库等。其中基础背景 空间数据中的地图数据采用国家正式出版的 1: 1, 000, 000基础地图。 1 2 2 创建基于 G IS的长江上游电子地图
在利用 G IS的方法对鱼类地理分布进行分析之 前, 首先要建立基于 G IS的长江上游电子地图。它 将作为基础图层, 今后所有的分析及结果输出都将 在它的基础上显示。在本研究中, 电子地图的建立 分 5个步骤: ( 1) 创建视图 ( V iew ) ; ( 2) 添加主题 ( Add T hem e) ; ( 3) 坐标投影 ( P roperties); ( 4) 图 例编 辑 ( L egend Ed itor ); ( 5 ) 定 义 主 题 ( Query
G IS 作为计 算机 科 学、 地 理 学、 测 量学 、 地图
学等多门 学科综合的一门边缘 性学科 [ 3 ] , 在许多 行业中得到了前所未有的应用, 并正逐步进入渔业 资源研究领域。苏奋振等 [ 4] 对东海区十一 年的捕 捞数据进行时空分析, 探求东海渔业资源的时空动 态变化及其与环境的关; 仉天宇等 [ 5] 则在 G IS的支 持下探索了卫星测高数据在渔情分析中的应用; 张 敏莹 [ 6] 等开发了 基于地理信息系统的渔业 资源管 理系统。本研究试图利用 G IS的空间分析功能, 集 中各地分散资料, 展示已知的数据中隐含的重要结 论, 系统地从各个方面研究长江上游鱼类种地理分 布的特点和变化。
Bu ilder) 以图 1为例, 通过添加一级河流、二级河流、
主要城镇等主题, 地图上就可以显示该地区的一些 基础地理信息; 通过坐标投影, 可以使添加的主题 和基础地图相 匹配, 并可随 基础地图一起 放大缩 小; 通过图例编辑和定义主题, 则可使每个城镇都 被激活, 点击就可显示该城 镇的一些人文 地理情 况。
图 4 中华鲟产卵场分布变化图 F ig 4 Chang es o f spawn ing ground for Ch inese sturgeon
所谓缓冲区, 是指不同因子影响范围之间重叠 的那个区域。应用到鱼类地理分布上, 这个区域往 往是鱼类分布受到影响区域。以图 4为例, 从建坝 前中华鲟产卵场到葛洲坝这一江段就属于缓冲区, 即中华群产卵场受到影响的区域, 建坝后, 这一区 域将没有野生中华鲟的分布。
SUN Lu1, 2, L I Ji long1, CHEN D a q ing3, N I Zhao hu i3, L I X iao shu1
( 1 F ishery Eco logy Environm entM onitor ing Center, M inistry of A griculture, Centre of N ature R esources and Env ironm ent R esearch, Chinese A cademy of F ishery Sciences, B eijing 100039; 2 College of M arine Science, Shanghai F isheries University, Shanghai 200090;
图 2 2020年长江上游水利工 程分布图 F ig 2 The distribution of hydropow er dam in uppe r reach o f Y angtze R iver in 2020
1 2 4 图空间数据与属性数据的交叉查询 由于分析的需要, 有些属性数据不需要全部显
摘要: 本文基于 A rcv iew G IS平台, 对长江上游水域的 重要经济鱼类、珍稀特 有鱼类的生 物学特性、 地理分布以
及理化因子、生物环境、沿江水工建筑等进 行分析, 发现水 利工程、过 度捕捞、 水域污 染等人为 活动对 长江上
游的生态环境影响明显 , 致使与 之高度相适应的各种鱼类资源衰退, 地理分布受到影响。
2 结果
2 1 鱼类地理分布特征 通过地理 信息系统对各种数据进行的处理分
析, 本研究发现长江上游鱼类地理分布具有喜流水 性鱼类减少, 洄游性鱼类减少, 刮食性、底栖性鱼 类减少, 产漂浮性卵的鱼类减少等特征。 2 2 影响鱼类地理分布原因
收稿日期: 2008- 04- 04 第一作者简介: 孙璐 ( 1983~ ) , 女, 北京人, 硕士, 主要从事渔业资源研究。 E m ai:l 通讯作者: 李继龙。 E m ai:l l ijilong@ cafs ac cn
san lu93@ sohu com
第 4期
孙 璐等: 基 于 G IS的长江上游鱼类地理 分布特征研究
年间每年都至少有一种物质超过 !类水标准。
图 3 2001~ 2006年各监测点超标污染物成分图 F ig 3 M ain superno rm al po llutants a tm onito ring stations from 2001 to 2007
1 2 5 基于空间数据与属性数据的分析 利用 G IS的空间分析方法,Fra Baidu bibliotek可以对鱼类分布的
对象连接起来, 才可以实现文字信息的可视化。首 先创建一个主题, 创建成功后会自动生成一个主题 表, 输入属性数据后进行主题编辑, 就可实现属性
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淡水渔业
2 008 年
信息的可视化。以下图为例 (图 2) , 水利工程就是 一个主题, 通过 G IS的方法显示后, 可以清楚的显
示出长江上游干支流上大型水利工程的分布状况。
图 1 长江上游部分城镇分布图 F ig 1 C ities and towns distr ibuted in upper reach of Y ang tze R iv er
1 2 3 电子地图中的地理对象连接属性信息 由于大部分的数据都是文字或表格形式的, 属
于属性数据, 因此只有把属性数据与地图中的地里
关键词: G IS; 长 江上游; 鱼类地理分布
中图分类号: S931 1; S9222
文献标识码: A
文章编号: 1000 6907 ( 2008) 04 0040 05
A Primary Study on F ish G eograph ic D istribution in Upper R each of Yangtze R iver B ased on G IS
长江上游是指长江宜昌以上江 段及其主要支 流, 干流总长约 4300km, 流域面积约 100万平方 千米 [ 1] ; 支流主要 包括岷 江、沱 江、赤水 河、嘉 陵江、乌江等。长江上游作为我国淡水鱼类生物多 样性 资 源 最 为丰 富 的 地 区 之 一, 共 有 鱼 类 261 种 [ 2] , 为全长江流域鱼类 ( 378种 )的三分之二。随 着近年来长江上游及其主要支流不 断进行梯度开 发, 再加上过度捕捞和环境污染等其他因素, 使长 江上游的流域特征及理化因子发生显著变化。这些 变化可能对长江上游的鱼类, 尤其是特有鱼类的地 理分布产生深刻的影响。
第 38卷 第 4期 V o l 38 N o 4
淡水渔业 Freshwa ter F isheries
2008年 7月 Jul 2008
基于 G IS的长江上游鱼类地理分布特征研究
孙 璐 1, 2, 李继龙 1, 陈大庆 3, 倪朝晖 3, 李小恕 1 ( 1 中国水产科学研究院资源与环境研究中心, 农业部渔业生态环境监测中心, 北京 100039; 2 上海水产大学海洋学院, 上海 200090; 3 中国水产科学研究院长江水产研究所, 湖北荆州 434000)
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1 数据来源与方法
1 1 数据来源 本文环境信息主要采自 于 中 国渔业生态环
境监测年报 2001~ 2006年 ( 农业部渔业生态环境 监测中心 ); 鱼类分布数据采自于 长江上游采砂 规划水生生物影响转向评价 ( 陈大庆, 倪朝辉 ) 、
重点淡水水生生物物种及品种资源调查项目验收 报告 等。 1 2 研究方法 1 2 1 数据处理
示, 用户可根据自己的需要进行查询显示, 这样就 需要空间数据与属性数据实现交叉查询。首先创建 表格, 输入全部属性数据, 然后定义一个表达式实 现表格查询, 最后通过图表显示来实现定义属性显
示。以下图为例 (图 3), 属性数据就是 2001~ 2006 年间长江上游各监测点监测的理化因子数据, 而定 义的表达式则是 2001~ 2006年间各理化因子监测 数据超过国家地表水环境质量 !类水标准的数据, 通过图例编辑我们可以很清楚地看出各监测点这六
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selector主题, 然后定一个空间关系类型来分析特 征间的相互位置关系。 Them e on them e选择的工间 关系类型主要有以下几种: 完全包含、中心包含、 包含、相交和一定距离内包含。本研究采用的是完
全包含 ( Com pletely Conta in) 。以下图为例 ( 图 4 ), 中华鲟产卵场就是目标主题, 而长江上游干流上的 水电站则是 se lecto r主题。通过 Them e on them e选 择得出水电站附近所有中华鲟产卵场。