The use of GIS for the integration of traditional and scientific knowledge in supporting artisanal fisheries management in southern Brazil

The integration of local harvesters' knowledge of attitudes and practices toward the resources they harvest with scientific information is essential to natural resources management. However, the development and implementation of management policies have, in most cases, not been effective because of a failure to use all available sources of information and knowledge. In fisheries management, local knowledge is usually not collected in a systematic format and little published literature has discussed the use of local knowledge data collection and analysis methods. This paper describes the implementation of geographic information systems to systematize, analyze, and display traditional and scientific information to support fisheries management in the Patos Lagoon Estuary, southern Brazil. Artisanal fishing data were documented through a series of interviews conducted during and after fishing trips at harvest spots, and scientific data on environmental variables were obtained from different research institutions. A multi-layer GIS database integrating local fishers' and scientific knowledge information was developed with ArcGIS 8.3 ArcView tools to integrate and translate information into an accessible and interpretable format. The geo-spatial database interface allowed the selection of specific data characteristics by target species, harvest areas, fishers' communities, fishing gear, catch-per-unit of effort (CPUE), and monthly landings. The observed fishing spatial dynamics presented among the fishers' communities shows that, in most cases, artisanal fishermen tend to concentrate in shallow estuarine waters surrounding their villages.     

Assessing the Potential Impacts to Riparian Ecosystems Resulting from Hemlock Mortality in Great Smoky Mountains National Park

Hemlock Woolly Adelgid (Adelges tsugae) is spreading across forests in eastern North America, causing mortality of eastern hemlock (Tsuga canadensis [L.] Carr.) and Carolina hemlock (Tsuga caroliniana Engelm.). The loss of hemlock from riparian forests in Great Smoky Mountains National Park (GSMNP) may result in significant physical, chemical, and biological alterations to stream environments. To assess the influence of riparian hemlock stands on stream conditions and estimate possible impacts from hemlock loss in GSMNP, we paired hardwood- and hemlock-dominated streams to examine differences in water temperature, nitrate concentrations, pH, discharge, and available photosynthetic light. We used a Geographic Information System (GIS) to identify stream pairs that were similar in topography, geology, land use, and disturbance history in order to isolate forest type as a variable. Differences between hemlock- and hardwood-dominated streams could not be explained by dominant forest type alone as forest type yields no consistent signal on measured conditions of headwater streams in GSMNP. The variability in the results indicate that other landscape variables, such as the influence of understory Rhododendron species, may exert more control on stream conditions than canopy composition. The results of this study suggest that the replacement of hemlock overstory with hardwood species will have minimal impact on long-term stream conditions, however disturbance during the transition is likely to have significant impacts. Management of riparian forests undergoing hemlock decline should, therefore, focus on facilitating a faster transition to hardwood-dominated stands to minimize long-term effects on water quality.     

森林防火气象站在森林火灾预警中的应用

通过在辖区内合理的位置建立可移动的防火气象站,监测所辖区内的林火等级的关键环境参数,进行林火等级的预警,把监测到的环境数据同GIS相结合,进行现实和预警更加直观和方便。     

基于GIS的油田管网管理信息系统设计

本文介绍了油田GIS系统的设计,以及基于三维GIS平台建设油田管网管理信息系统的开发思路。利用该系统可实现对埋地集输管网的动态管理,为埋地管网的日常管理、维护、维修与更换提供科学依据,解决了集输管网传统管理存在的自动化程度低、可靠性差等问题,有较好的推广应用前景。     

安庆沿江湿地景观格局变化及其驱动力

湿地具有重要的环境和生态功能,安庆沿江湿地自然保护区以其良好的自然性,正成为学术界关注的焦点和热点。基于1988、2006年两期TM遥感影像数据,借助于RS/GIS工具,获取安庆沿江湿地的景观斑块数据,运用Fragstats景观格局分析软件探讨了近20年来安庆沿江湿地景观格局的动态变化特征,研究结果表明：(1)安庆沿江湿地以湖泊和滩涂沼泽为主要景观类型;(2)研究期内湿地景观面积发生了较大幅度的缩减,各湿地景观类型间的动态变化较显著,以湖泊的萎缩变化最明显;(3)安庆沿江湿地景观在空间配置上趋于破碎和零散,景观斑块边界的复杂性程度和不规则程度在逐渐下降,形状趋于规整,景观类型结构和数量趋于均衡,景观斑块间连接程度有所降低。进一步探讨其驱动力因素,认为主要受到研究区内人口密度、农业开发活动、国家和区域政策法规以及湖区农户湿地环境保护意识等因素的影响。     

崇明东滩鸟类生境适宜性空间模糊评价

利用模糊数学方法、地理信息系统（GIS）和遥感（RS）技术,采用定性和定量相结合的方法构建了鸟类生境适宜性空间模糊评价模型,解决了隶属函数的空间化问题,扩展了模糊数学方法在自然保护区空间地理事物评价中的应用。通过评价几种鸟类的生境适宜性,结果表明：大多数鸟类在海三棱藨草外带和光滩适宜性最好,由此向内陆或水域方向适宜性降低,这一显著变化与崇明东滩环境演化趋势有着密切的关系;由于鸟类生活习性的差异,不同鸟类的空间适宜性范围存在一定的差异性;已有的保护区功能区划未能充分考虑当前鸟类生境适宜性情况,生境适宜性的评价结果可以为崇明东滩保护区的功能区划提供技术性指导。     

Physical Land Suitability Assessment for the Large Cardamom Amomum subulatum Roxb. Cultivation in Hills of Kathmandu Valley

Nepal is one of the top three exporters of larger cardamom （Amomum subulatum Roxb.） in the world market contributing largely to the Nepalese economy. Sub-Himalayan range of hilly area of eastern Nepal is popular for large cardamom cultivation. Being similar phytogeographical and ecological setting, cultivation has begun in hills of Kathmandu Valley however land suitability needs to be evaluated with reference to specific need of the crop. Kathmandu is a valley with alluvial bottom and altitudinal range between 1200 and 2730m above sea level having cool to warm temperate climatic range. Varieties of aspects and slope gradient have potentiality for the large cardamom cultivation. Aim of the study was set to categorize available land area in the range of suitability for large cardamon cultivation on the basis of physical characteristics of the land and ecological need of crop. Land evaluation methodology has been designed along with site specific amendment in FAO framework （1976）. Land use map in scale of 1：25 000 was used in geographic information system environment. Suitability was done through map overlaying methods. Aim of the study was set to categorize available land area in the range of suitability categories for large cardamom cultivation based on physical characteristics of the land matching with ecological need of crop. Analysis of data shows that altitudinal range at uplands of Kathmandu Valley and annual average rainfall and temperature are found to be within suitability range for Amomum subulaturn cultivation. Sandy loam soil, slightly acidic in nature with gentle sloping land of about 5-8° provides highly suitable condition. Result showed that more than one-third of total land area above 1800 m of altitude is suitable. Selectively, of the total area, 5% are north facing slope, 13% gentle slopes are highly suitable. 16% lands with north east orientation are moderately suitable. Most of the land areas which are marginaly suitabile for vegetable and cereal crops are highly suitable for large cardamom. Hills of northern boundary hills found to be suitable due to more rainfall distribution pattern compared to southern boundary hills. Therefore, land evaluation also identifies limitations and input requirements for sustainable production.     

GIS-gestützte Analysen zur m?glichen Gef?hrdung von Naturschutzgebieten durch den Anbau gentechnisch ver?nderter Kulturpflanzen

Zusammenfassung   Hintergrund, Ziel und Zweck Der kommerzielle Einsatz von gentechnisch ver?nderten Kulturpflanzen (GVP) wurde bislang fokussiert auf Fragen zur Koexistenz mit der konventionellen und ?kologischen Landwirtschaft sowie auf m?gliche Beeintr?chtigungen der menschlichen Gesundheit. Gro?r?umige Untersuchungen zu m?glichen direkten, indirekten und langfristigen Wirkungen auf natürliche ?kosysteme fehlen dagegen bisher. Besonders der Wahrung der Integrit?t von Naturschutzgebieten kommt hierbei eine besondere Rolle zu. Nach § 23 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) dienen Naturschutzgebiete dem besonderen Schutz von Natur und Landschaft, indem dort existierende Biotope wild lebender Arten erhalten, entwickelt und wiederhergestellt werden sollen. Der § 34a BNatSchG setzt die Nutzung von gentechnisch ver?nderte Organismen (GVO) mit Projekten gleich, welche im Falle von Gebieten gemeinschaftlicher Bedeutung (Flora-Fauna-Habitate, FFH) oder europ?ischer Vogelschutzgebiete auf ihre Vertr?glichkeit mit dem Schutzzweck zu überprüfen sind. Vor diesem Hintergrund wurde in dem vom Bundesamt für Naturschutz (BfN) gef?rderten Projekt „Abstandregelungen beim Anbau gentechnisch ver?nderter Pflanzen in der N?he von Schutzgebieten“ untersucht, inwiefern Schutzgebiete von den Auswirkungen des Anbaus gentechnisch ver?nderter Pflanzen betroffen w?ren und welche Ma?nahmen die Auswirkungen eines GVP-Anbaus mindern oder verhindern k?nnten. Im Mittelpunkt der hier vorgestellten Arbeit wird beispielhaft gezeigt, wie sich die Einführung unterschiedlicher Abstandregelungen zum Schutz der Artendiversit?t in Naturschutzgebieten auf den potenziellen Anbau von herbizidresistentem Raps (HR-Raps) und insektizidresistentem Mais (B. t.-Mais) in Nachbarschaft von Schutzgebieten fl?chenhaft auswirken würde. Zum anderen wird eine Methodik vorgestellt, die es erm?glicht, die in Deutschland eingerichteten Naturschutzgebiete in Gruppen unterschiedlicher Gef?hrdung durch einen GVP-Anbau einzuteilen, um daraus repr?sentative Schutzgebiete für eine Modellierung der GVP-Ausbreitung zu bestimmen und so den Aufwand für eine Absch?tzung der ?kologischen Folgen eines GVP-Anbaus zu reduzieren. Material und Methoden In Deutschland gab es nach Angaben des Bundesamtes für Naturschutz (Stand: 2003) etwa 7.400 Naturschutzgebiete (NSG), die einen Anteil von 3 % der Landesfl?che einnahmen. In einem geografischen Informationssystem (GIS) wurden die Schutzgebietsgeometrien mit Landnutzungsdaten aus „CORINE Landcover“ und Regionalstatistiken zur Anbaufl?che von Raps und Mais sowie einer ?kologischen Raumgliederung Deutschlands zusammengeführt. In einem ersten Schritt wurde untersucht, wie viel Agrarnutzungsfl?che bei unterschiedlichen Sicherheitsabst?nden um die NSG bundesweit und je Bundesland für einen Anbau von B. t.-Mais bzw. HR-Raps noch zur Verfügung st?nde. In einem zweiten Schritt wurden die NSG mithilfe komplexer GIS-Analysen zu Schutzgebietstypen aggregiert, die die Variationen in der Anbaudichte von Raps oder Mais in Nachbarschaft zu den Schutzgebieten sowie deren unterschiedliche Geometrie und deren landschafts?kologische Situation widerspiegeln. Dafür wurde zun?chst ein Geometriefaktor (GF) berechnet, der den Umfang eines NSG in Beziehung zu seiner Fl?che als Ma? für die relative Kontaktzone und Eindringtiefe der Wirkungen von GVP, z. B. über den Pollenflug, setzt. Die Intensit?t der GVO-Wirkungen wurde mithilfe eines Anbaudichtefaktors (AF) ausgedrückt, der auf Basis von kreisbezogenen Agrarstatistiken den Anteil der kulturartenspezifischen Nutzung innerhalb einer Zone von 4.000 m (Rapsanbau) bzw. 800 m (Maisanbau) um das NSG beschreibt. Ergebnisse Bereits bei einer Sicherheitszone von 500 m um die NSG verblieben nach den durchgeführten Berechnungen noch über 94 % der Agrarfl?chen in Deutschland für einen Anbau von GVP, bei 1.000 m Sicherheitsabstand noch etwa 88 %, bei 4.000 m dagegen nur noch etwa die H?lfte. Die Kombination von GF und AF ergaben für jede Kulturart nach Aufteilung in jeweils drei Perzentilklassen neun Modellraumklassen (MRK), die die Variation von Gebietsgeometrie und Anbaudichte in der Umgebung des NSG widerspiegeln. Am meisten gef?hrdet waren demnach solche NSG, die eine gro?e Kontaktfl?che (+ GF) und eine hohe Anbaudichte (+ AF) in ihrer Umgebung aufwiesen. NSG mit dieser Konstellation hatten einen Anteil von 7 % und nahmen eine Fl?che von 0,4 % aller NSG ein. Die Verschneidung mit der ?kologischen Raumgliederung ergab, dass mehr als ein Drittel dieser NSG in Raumklasse 62 vorkamen. Alle NSG, in deren Umgebung die h?chsten AF zu finden waren, machten jeweils bei beiden Kulturarten zusammen etwa 60 % aller NSG aus. Diskussion Der technische Ablauf der Klassenbildung erfolgte nach einem Regel basierten hierarchischen System und wurde durch Implementierung eigener GIS-Prozeduren teilautomatisiert, sodass zus?tzliche Auswertungen mit anderen GV-Pflanzen, anderen Schutzgebietstypen oder anderen Abstandsweiten ohne erheblichen Arbeitsaufwand m?glich sind. Die mithilfe von GIS-Operationen und h?ufigkeitsstatistischen Methoden berechneten Schutzgebietskategorien halfen dabei, die Folgen eines GVP-Anbaus hinsichtlich einer m?glichen Gef?hrdung von Schutzgebieten in der Anbaupraxis abzusch?tzen. Schlussfolgerungen Die Festlegung von Sicherheitsabst?nden um Schutzgebiete sollte in Abh?ngigkeit von den Ausbreitungsmechanismen und den spezifischen Wirkungen der jeweiligen Kulturart auf Nicht-Zielorganismen sowie von den jeweils vorkommenden Schutzgütern erfolgen. Besonders GV-Raps birgt aufgrund von Wildpopulationen und aufgrund seiner Kreuzungspartner ein Risiko für ein Einwandern in Schutzgebiete, selbst bei der Einrichtung von Sicherheitszonen, insbesondere wenn dort oder in den Schutzgebieten selbst konventioneller Raps angebaut wird. Dies gilt umso mehr, solange es nicht gelingt, das Saatgut frei von Verunreinigungen mit gentechnisch ver?ndertem Saatgut zu halten. Empfehlungen und Ausblick Zur Konkretisierung und Umsetzung von Ma?nahmen für die Reduzierung von Auswirkungen eines GVP-Anbaus auf Schutzgebiete bedarf es eines politischen und gesellschaftlichen Diskurses zur Abw?gung, welche der Ver?nderungen der Schutzgüter toleriert werden k?nnen, bevor es zu einem kommerziellen Anbau von GVP kommt. Hierfür sind wissenschaftliche Studien notwendig, die auf empirischer und modelltheoretischer Grundlage die Ausbreitungsreichweite von gentechnisch ver?nderten Pollen und die Verbreitung und Wirkung von in die Umwelt eingetragenen Transgenen und freigesetzten Toxinen absch?tzen. Die überwachung der GVP-Anbaufl?chen sollte im Rahmen des nach EU-Richtlinie 2001/18/EC zur Freisetzung von GVO geforderten fallspezifischen und allgemeinen Monitorings erfolgen. Die für die Planung eines Monitorings sowie für die Analyse und Bewertung der Umweltwirkungen notwendigen Informationen sowie die Monitoringdaten selbst sollten in einem webbasierten Geoinformationssystem (WebGIS) integriert und ausgewertet werden. Otto Fr?nzle zum 75. Geburtstag gewidmet     

基于GIS技术的河北省洪涝灾害风险区划与分析

根据河北省1998-2007年的气象观测资料,综合全省147个县市的自然、社会经济以及防灾减灾等要素,采用GIS技术和自然灾害风险指数方法及洪涝灾害风险评价模型,得出河北省县级洪涝灾害风险指数并绘制出风险区划图.结果表明唐山、秦皇岛、石家庄和邯郸4个市区及邯郸武安市由于暴露性和危险性指数较大,其洪涝灾害风险的可能性最大;由于张家口坝上地区地势平坦且暴雨日数很少,太行山前的平原地区大都是旱涝保收型耕地,其洪涝灾害风险最小.     

基于GIS的洪水淹没评估系统的研究与实现

在G IS技术支持下,对洪水淹没评估系统从洪水淹没计算与洪水淹没评估两方面进行研究,结合湖南冷水滩区洪水淹没评估系统实例,选择了正方形DEM模型,利用正方形格网分析方法进行了洪水淹没中连通性的分析。构建了洪水淹没评估模型,并对洪水淹没评估中的叠置分析提出具体解决思路。最后介绍了系统的设计与实现。