基于GIS技术的鸡西市中药材适宜区域的研究

基于GIS技术的鸡西市中药材适宜区域的研究

李琳,陈志伟

黑龙江工业学院 黑龙江省鸡西市 158100

摘要：中草药是中国的重要资源之一，在历史发展中起着重要作用。根据数据统计黑龙江省的药材种植总面积已达到102.81万亩之多，鸡西市种植总面积已达到7.2万亩，大约占黑龙江省药材种植面积的百分之二十一左右，但是鸡西市药材种植的效益方面仍然有待提高，不同药材种植条件、生长环境、环境影响因素不同，这对药材的大规模种植产生大程度的影响，导致药材生长状态不佳，影响药材受益。针对以上问题，GIS技术对鸡西市药材适宜区域进行研究极其重要，通过GIS技术对药草资源分布以及对其进行动态监测，提取药材生长的生态环境因子，通过把与鸡西市药材生长环境相关的各个生态环境因子进行量化和综合分析，快速的、准确的、高效的分析出各个生态环境因子作用下鸡西市中药材的适宜性分布区域范围。

关键字： GIS空间分析；生态环境因子；适宜区

引言

中国传统文化历史悠久，中药文化更是底蕴深厚，中药在我国历史长河中扮演着尤为重要的角色，也是我国重要资源之一，随着医学领域的飞速发展以及人们对于药材的需求量不断的增大导致许多药材十分匮乏，其次由于现代工业的快速发展和人们保护环境意识的不足使得生态环境遭到严重破坏，间接的导致了一些药材因没有适合的生长环境而濒危。将GIS分析技术广泛应用在中药资源领域成为中药领域药材资源储备、药材种植规模化、濒危药材保护等方面的重要保障。

1 研究区概况

鸡西地处黑龙江省东南，是黑龙江省的一个县。鸡西位于中纬度地带，坐标为东经130°23′24"——131°5′30"，北纬44°57′12"——45°28′55"，辖鸡冠区，恒山区，滴道区，梨树区，城子河区，麻山区，虎林市，密山市，鸡东县，6区，1个县，2个县级市。鸡西市别称煤城，是全国重要的能源基地，此外，2016年黑龙江省的药材种植总面积大约为102.81万亩甚至更多，而鸡西市的药材的种植总面积占了7.2万亩之多，大约占黑龙江省药材种植面积的百分之二十一左右，药材种类多达23种，属于药材种植大省。

2数据来源

（1）中国国土空间信息系统（中国科学院地理信息与地理信息中心）；

（2）中草药的生长环境数据（包括年平均气温、年降水、月均温度等）；来自 USGS；黑龙江省土地利用的是中国科学院地理信息与地理信息系统土地利用空间分布资料；

（3）GPS现场取样资料。

3基于GIS的生态因子提取

3.1适宜高程分析

（1）打开ArcGIS，将鸡西市矢量图添加进来，点击图层右键打开属性表，选中其中一个区，再点击图层右键，数据，导出数据，设置参数，及输出范围，导出此区的矢量边界，其他区也是同样的方法导出。

（2）打开ArcGIS，加载已下好的DEM数据，找到Arctoolbox里面的数据管理工具，栅格，栅格数据集，镶嵌至新栅格，输入栅格，设置好参数，确定。

（3）点击图层右键，导出数据，设置参数，打开图像。

（4）以城子河区为例，将镶嵌至新栅格数据加载出来，再将城子河区的边界范围添加进来。在右侧搜索框，输入按掩膜提取，双击这个工具，设置参数，选择输出路径。

（5）在ArcToolbox搜索框查找投影栅格，设置好各项参数，DEM转为栅格，点击确定。

（6）打开ArcMap，将已处理好的数据加载进来，因为桔梗主要种植在鸡东和鸡冠区，对两个区分别研究。先加载鸡东的区域图，点击图层右键，属性，拉伸，低改为800，高改为1000，再选择一个色带，应用确定即可。

3.2适宜年降水量分析

（1）打开ArcMap，因为桔梗分布在鸡东和鸡冠区，故先添加鸡东县的栅格图进来，接着添加气象数据里面的鸡东降水量；

（2）首先要做降雨量的插值，选择Spatial Analyze，打开插值分析工具，点击克里金插值首先要把气象数据转换为矢量数据；

（3）点击气象数据图层右键，显示XY数据，将X设置为经度，Y设置为纬度，Z默认为无，确定显示点数据；

（4）选择克里金插值工具，进行分析；

（5）用栅格计算器提取每种药材的适宜降雨量范围；

（6）最后提取出的适宜降水量范围。

3.3适宜年光照、年霜期、年温度分析

（1）打开ArcMap，因为桔梗分布在鸡东和鸡冠区，故先添加鸡东县的栅格图进来，接着添加气象数据里面的鸡东光照、鸡东年霜期、年温度；

（2）（2）-（5）步与上述相同。

（3）最后提取出的适宜年光照、年霜期、年温度范围。

3.4鸡西市药材适宜性区域结果

（1）打开ArcMap，将以上五个生态因子的结果栅格转矢量。找到ArcToolbox里的转换工具，由栅格转出，栅格转面设置各项参数，确定。

（2）找到ArcToolbox里的分析工具，叠加分析，相交，将以上五个因素的矢量添加进来，进行叠加分析，最后得出相交分析效果图。

（3）最后得出的药材的适宜生长区域。将高程、温度、霜期、降雨量、光照五个图层，高程与温度叠加，叠加的结果再与霜期叠加，以此类推，得出药材适宜分布区域主要集中在密山市

裴德镇、鸡东县兴农镇和鸡冠区等区域。

4药材分布区域的空间分析

4.1核密度分析

（1）打开ArcGIS，找到药材种植的总图，在ArcToolbox工具里找到Spatial Analyze工具—密度分析—核密度分析，设置各项参数。

（2）接着对环境进行设置。处理范围设置为与图层行政区相同，栅格分析设置掩膜为行政区，确定。

（3）最后得出结果。从结果可以得出药材种植密度最高的区域在鸡东县和鸡冠区。

4.2标准椭圆分析

（1）打开ArcGIS软件，找到药材种植的总图，在ArcToolbox工具里找到空间统计工具—度量地理分布—方向分布（标准差椭圆），设置相关参数。

（2）得出结果。椭圆标准长轴距离为22449.34386，标准短轴距离为68749.76115。得知药材种植的点是由东北向西南方向偏移。最后可得出药材种植的地方主要是在鸡西鸡冠区附近。

结束语

总结来说，GIS技术拥有无法言表的益处，通过此类方法来研究对中药材适宜分布区域，可以节约利用各种社会经济来源，可以对中药材的调查、监测更加迅速、准确。对于推动经济转型、富国富民以及提高科学技术应用具有重要意义，实现药材种植的因地制宜，达到具有药材适宜的生长环境，使药材的种植和生产大规模化以及药材资源的储备充足成为了重中之重。

参考文献

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