GIS在環(huán)境方面的應(yīng)用

1、GIS 在環(huán)境方面的應(yīng)用摘要 : 論述了地理信息系統(tǒng)(GIS) 的組成、功能、特點(diǎn)以及在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用,主要綜述了 GIS 在土地資源、生態(tài)環(huán)境規(guī)劃、水資源中的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)。在地理信息系統(tǒng)的幫助下，不僅可以方便的獲取、存貯、管理和顯示各種環(huán)境信息，而且可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)、模擬、分析和評(píng)價(jià)，從而為環(huán)境保護(hù)提供全面、及時(shí)、準(zhǔn)確和客觀的信息服務(wù)和技術(shù)支持。20 世紀(jì) 60 至 70 年代 , 加拿大就建立了土地清查地理信息系統(tǒng)，它可以在快速方便地輸入實(shí)地詳查資料的基礎(chǔ)上, 按要求輸出各類土地面積、土地利用現(xiàn)狀分布圖以及坡度坡向圖 , 也可按用戶特定要求輸出不同年代的土地利用類型等相應(yīng)圖件

2、。在我國 , 地理信息系統(tǒng)用于土地資源清查起步較晚, 但發(fā)展迅速, 它大大方便了土地資源清查與數(shù)據(jù)共享, 為土地資源的合理利用與可持續(xù)發(fā)展提供了決策信息服務(wù)。一、GIS技術(shù)及其特點(diǎn)：GIS系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)兩個(gè)比較成熟的軟件技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并附加了對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析的特殊功能。 GIS 以其混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的地理空間分析功能而別具一格。它所提供的專用函數(shù)可用來進(jìn)行測(cè)量、坐標(biāo)變換、圖象生成、屬性修改、統(tǒng)計(jì)分析、拓?fù)浏B加、網(wǎng)絡(luò)分析等。許多GIS產(chǎn)品還采用了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的組件對(duì)象模型技術(shù)，為用戶進(jìn)行功能和結(jié)構(gòu)定制拓展了空間。GIS技術(shù)特點(diǎn)可歸納為：數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)處理，空

3、間分析和統(tǒng)計(jì), 地圖顯示與輸出 , 二次開發(fā)和編程. 二、 GIS 技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用隨著我國環(huán)境信息化的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)新技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，環(huán)境信息系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)管理和決策工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。而地理信息系統(tǒng)技術(shù)的出現(xiàn)為環(huán)境保護(hù)工作邁向信息化、現(xiàn)代化提供了技術(shù)支持。.應(yīng)用GIS制作環(huán)境專題圖環(huán)境制圖是環(huán)境科學(xué)研究的基本工具和手段。與傳統(tǒng)的、周期長(zhǎng)、更新慢的手工制圖方式相比，利用GIS建立起地圖數(shù)據(jù)庫，可以達(dá)到一次投入、多次產(chǎn)出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖，而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專題圖，如污染源分布圖、大氣質(zhì)量功能區(qū)劃圖等等。.應(yīng)用GIS建立各種環(huán)

4、境地理信息系統(tǒng)各級(jí)環(huán)保部門在日常管理業(yè)務(wù)中，需要采集和處理大量的、種類繁多的環(huán)境信息。而這些環(huán)境信息85%以上與空間位置有關(guān)。GIS 的強(qiáng)大功能之一是它的空間數(shù)據(jù)的采集、編輯、處理功能和對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理能力。使用GIS,可以建立各種環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫。. GIS 應(yīng)用于環(huán)境應(yīng)急預(yù)警預(yù)報(bào)建立重大環(huán)境污染事故區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)κ鹿曙L(fēng)險(xiǎn)源的地理位置及其屬性、事故敏感區(qū)域位置及其屬性進(jìn)行管理，提供污染事故的大氣、河流污染擴(kuò)散的模擬過程和應(yīng)急方案。例如，大連市的“重大污染事故區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)”把重大污染事故的多種預(yù)測(cè)模型與GIS技術(shù)相結(jié)合，當(dāng)某一風(fēng)險(xiǎn)源發(fā)生事故時(shí)提供應(yīng)急措施、報(bào)警信息和救援信息，為重大污染事故

5、應(yīng)急指揮奠定了基礎(chǔ)。.GIS 應(yīng)用于水環(huán)境管理水環(huán)境信息具有明顯的空間屬性和層次屬性，利用GIS可以更加明確地揭示不同區(qū)域的水環(huán)境狀況，反映水體環(huán)境質(zhì)量在空間上的變化趨勢(shì)?？梢愿又庇^地反映如污染源、排污口、監(jiān)測(cè)斷面等環(huán)境要素的空間分布。利用GIS還可以進(jìn)行污染源預(yù)測(cè)、水質(zhì)預(yù)測(cè)、水環(huán)境容量計(jì)算、污染物削減量的分配等，以表格和圖形的方式為水環(huán)境管理決策提供多方位、多形式的支持。三、在功能上: 首先此系統(tǒng)是以三維地圖為基礎(chǔ)的信息平臺(tái)，在平臺(tái)中可以實(shí)現(xiàn)各種 GIS 的基礎(chǔ)操作功能: 如放大，縮小，漫游，地物查詢，選擇查詢，緩沖分析，趨勢(shì)分析等等。第二，實(shí)現(xiàn)空間查詢，包括要素查詢，位置查詢，路徑查詢，

6、各種復(fù)雜條件查詢等等，查詢的主要要素包括大氣污染，水資源，空氣，污染源，單位，排污口，下水道分布等各種空間相關(guān)的信息查詢。第三，屬性查詢：模糊查詢，SQLS詢，條件查詢等。屬性查詢主要查詢基礎(chǔ)數(shù) 據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，以及與空間要素相關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)。要素依舊以污染源，污染單位相關(guān)的主題信息。第四， 數(shù)據(jù)管理 : 數(shù)據(jù)錄入，數(shù)據(jù)更新，數(shù)據(jù)報(bào)表，數(shù)據(jù)分類分級(jí)管理等。系統(tǒng)以WEBT式為遠(yuǎn)程用戶提供數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)報(bào)表等功能，另外，為有管理權(quán)限的用戶提供數(shù)據(jù)填寫，數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)采集的工具。第五，環(huán)保執(zhí)勤車輛監(jiān)控: 定位和跟蹤，車輛導(dǎo)航，調(diào)度和指揮。作為系統(tǒng)的分支之一，系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程管理環(huán)保執(zhí)勤的車輛，通過 GPR

7、S口 GPSft術(shù)實(shí)現(xiàn)定位， 跟蹤，調(diào)度，指揮等功能，并為環(huán)保執(zhí)勤車輛提供導(dǎo)航，路徑分析，最短路徑查詢等服務(wù)。第六，排污監(jiān)控與管理。排污的監(jiān)控和管理是系統(tǒng)的主題，主要包括采集排污口數(shù)據(jù)，排污超標(biāo)報(bào)警，排污口位置顯示，排污口平面圖顯示，排污數(shù)據(jù)管理，排污信息查詢，排污收費(fèi)管理等功能模塊。第七，報(bào)表管理。報(bào)表管理主要根據(jù)環(huán)境保護(hù)綜合數(shù)據(jù)庫，根據(jù)各種連接管理，結(jié)合地圖功能，制作各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表及打印功能，圖形報(bào)表及打印功能，單位數(shù)據(jù)報(bào)表及打印功能。第八，用戶工具: 數(shù)據(jù)庫操作工具， GIS 圖形操作工具。對(duì)于中心局域網(wǎng)內(nèi)部具有編輯權(quán)限的用戶，系統(tǒng)提供了專用的數(shù)據(jù)庫操作工具和 GIS 圖形操作工具，可以實(shí)

8、現(xiàn)各種數(shù)據(jù)管理和地圖管理的工作。三、環(huán)境影響評(píng)價(jià)環(huán)境影響評(píng)價(jià)用以識(shí)別和預(yù)測(cè)某項(xiàng)人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響 , 解釋和傳播影響信息 , 制定出減輕不利影響的對(duì)策措施, 從而達(dá)到人類行為與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。由于 GIS 能夠集成管理與場(chǎng)地有關(guān)的數(shù)據(jù), 例如水質(zhì) , 空氣質(zhì)量、污染源、土地利用狀況等, 因而特別適合作為環(huán)境影響評(píng)價(jià)的分析和輔助決策工具。最后，環(huán)保宣傳功能。系統(tǒng)透過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)的區(qū)域，生態(tài)保育制定區(qū)域，實(shí)時(shí)環(huán)境狀況等數(shù)據(jù)與公眾分享，讓大眾清晰了解環(huán)保工作對(duì)廣大群眾的影響和對(duì)生活生產(chǎn)的重要性。結(jié)合以上在環(huán)保工作中，在環(huán)境監(jiān)測(cè)等需求，實(shí)現(xiàn)地表水、大氣、噪聲以及污染源的實(shí)時(shí)監(jiān)

9、測(cè)信息基于 GIS 的可視化顯示、檢索、統(tǒng)計(jì)、分析、預(yù)警、控制、上傳、實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量和污染源的綜合管理和監(jiān)控。配置在線監(jiān)測(cè)設(shè)備接口與視頻監(jiān)控接口，及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地反應(yīng)水質(zhì)監(jiān)控測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控常規(guī)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，并將所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳遞至數(shù)據(jù)系統(tǒng)，進(jìn)行匯總、分析。我國在GIS 的研究和開發(fā)上與國外相比還有較大的差距，今后應(yīng)著力加大開發(fā)力度，而且必須向3S 一體化方向發(fā)展實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集、處理、分析。這將提高環(huán)境工程領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境工程學(xué)的發(fā)展和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施具有的現(xiàn)代化、自動(dòng)化程度深遠(yuǎn)的意義。提高環(huán)保部門的綜合反映能力，通過實(shí)時(shí)的監(jiān)控、及時(shí)超標(biāo)報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)排污異常，最大限度地降低污染事故造成的危害。全方位地實(shí)現(xiàn)了環(huán)保工作的需求