淺談地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理中的應(yīng)用論文
【論文關(guān)鍵詞】 GIS；環(huán)境地理信息系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)庫(kù)
【論文摘要】 本文簡(jiǎn)要介紹地理信息系統(tǒng)的概念和它的基本功能,列舉地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理中的應(yīng)用,對(duì)國(guó)內(nèi)外環(huán)境地理信息系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)和方向進(jìn)行闡述,并提出發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略和建議。
一、地理信息系統(tǒng)的概念
地理信息系統(tǒng)是收集、存儲(chǔ)、管理、綜合分析和處理空間信息和環(huán)境信息的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。它是GIS 技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的延伸。
地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理中的應(yīng)用的主要功能有:
1、基本功能包括對(duì)空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、編輯，以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點(diǎn)、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區(qū)劃圖、環(huán)境規(guī)劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細(xì)節(jié)內(nèi)容,并能夠測(cè)量地圖上線段的長(zhǎng)度或指定區(qū)域的面積。
2、空間統(tǒng)計(jì)分析是指對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。包括各種屬性數(shù)據(jù)的集中特征數(shù)、離散特征數(shù)及其分類分級(jí)統(tǒng)計(jì)等。
3、疊加分析功能允許兩個(gè)或多個(gè)圖層在空間上比較各空間要素和屬性,分為合成疊加和統(tǒng)計(jì)疊加。合成疊加得到一個(gè)新圖層,它將顯示原圖層的全部特征,交叉的特征區(qū)域僅顯示共同特征;統(tǒng)計(jì)疊加可以統(tǒng)計(jì)一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對(duì)不同的圖層進(jìn)行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息。
4、緩沖區(qū)分析是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區(qū)有危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)，要分析一旦倉(cāng)庫(kù)爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點(diǎn)緩沖區(qū)分析，結(jié)合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數(shù)等等。
綜上所述,空間分析是地理信息系統(tǒng)軟件的核心,空間統(tǒng)計(jì)分析、疊加分析、緩沖分析等功能為地理信息系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的環(huán)境分析功能與廣闊的應(yīng)用空間。隨著其功能的不斷完善和發(fā)展,地理信息系統(tǒng)將為環(huán)境各部門提供一個(gè)功能強(qiáng)大的空間信息服務(wù)和管理工具,成為各部門日常工作不可或缺的工作手段。
二、地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理中的具體應(yīng)用
由于地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的信息服務(wù)和管理功能,具有廣泛的應(yīng)用范圍。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是它可以應(yīng)用在環(huán)境管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，如區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)督管理、區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)及環(huán)境評(píng)價(jià)研究等；二是它可以廣泛應(yīng)用在國(guó)家、省、市等不同層次的管理。下面簡(jiǎn)單介紹一下它的具體應(yīng)用。
1、電子地圖使環(huán)境管理工作變得輕松直觀
由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)掛接,改變了傳統(tǒng)的.信息管理方法,地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀(jì)錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動(dòng)態(tài)的電子地圖,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使環(huán)境主管部門對(duì)各種環(huán)境要素的管理變得直觀、簡(jiǎn)單和輕松。如通過(guò)直接對(duì)地圖要素進(jìn)行查詢,可以獲得環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、污染源等的空間分布及其與環(huán)境敏感區(qū)域的空間關(guān)系等信息。可以對(duì)各種環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的統(tǒng)計(jì)并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現(xiàn)方式進(jìn)行展示,為環(huán)境決策提供科學(xué)快捷的支持。
2、強(qiáng)大的環(huán)境規(guī)劃手段
區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是EGIS 應(yīng)用發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,目前基于EGIS 的環(huán)境規(guī)劃模型還處于深化研究階段,將環(huán)境應(yīng)用模型與GIS 集成為一體,可以為環(huán)境規(guī)劃提供更強(qiáng)大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用EGIS 能夠更好地考慮和評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響,因此在建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用。
3、危險(xiǎn)物運(yùn)輸管理
借助GIS 的運(yùn)行路徑選擇功能,可以對(duì)危險(xiǎn)物轉(zhuǎn)移運(yùn)輸線路進(jìn)行優(yōu)化選擇,能避開人口集中居住區(qū)、飲用水源地等環(huán)境敏感區(qū)域制定運(yùn)輸計(jì)劃。并可以通過(guò)GPS對(duì)危險(xiǎn)物的運(yùn)輸線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
4、環(huán)境模型模擬分析
環(huán)境模型在環(huán)境決策中有著重要的作用,如可以通過(guò)模型模擬出污染事故發(fā)生后各個(gè)時(shí)間的擴(kuò)散情況,為決策提供科學(xué)的參考依據(jù)。常用的模型主要有大氣擴(kuò)散模型、1 維水污染擴(kuò)散模型、2維水污染擴(kuò)散模型等等,實(shí)現(xiàn)各種模型的模擬結(jié)果的生成、2維和3維的顯示等功能。
5、為數(shù)字環(huán)保提供技術(shù)平臺(tái)
數(shù)字環(huán)保是最近提出來(lái)的終極環(huán)境管理系統(tǒng),它是繼數(shù)字地球概念提出以后,環(huán)保領(lǐng)域提出的新概念,它將是未來(lái)十年環(huán)保領(lǐng)域信息化建設(shè)的終極方向,EGIS 作為數(shù)字環(huán)保的基礎(chǔ)平臺(tái),將能夠?yàn)橛脩籼峁⿲?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境信息服務(wù),也能夠?yàn)榄h(huán)境管理者提供決策信息,逐步控制污染,改善環(huán)境狀況,提高人民生活水平。
三、發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略探討和建議
隨著國(guó)外EGIS 技術(shù)的逐漸成熟和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速發(fā)展,建立環(huán)境地理信息系統(tǒng)的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國(guó)發(fā)展GIS的重點(diǎn)領(lǐng)域，從GIS在我國(guó)近幾年的發(fā)展領(lǐng)域也可以看出這種趨勢(shì)。
發(fā)展EGIS 應(yīng)當(dāng)采用“統(tǒng)一規(guī)劃、注重基礎(chǔ)、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展”的發(fā)展策略。
1、統(tǒng)一規(guī)劃。
為了降低空間數(shù)據(jù)資源采集和管理的成本,為了適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需要,必須在多方部門的參與下,統(tǒng)一規(guī)劃和構(gòu)建EGIS 的發(fā)展框架。
2、注重基礎(chǔ)。
在統(tǒng)一規(guī)劃的思路和明確的發(fā)展框架下,不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的積累與建設(shè)。
3、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展。
在技術(shù)上緊密跟進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的GIS 技術(shù),高起點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā),與我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度相協(xié)調(diào),共同發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的EGIS。
當(dāng)前我國(guó)各地許多部門雖然已經(jīng)開展了EGIS的研究與開發(fā),但這些開發(fā)均是出于本部門的需要,很少考慮到將來(lái)部門之間的數(shù)據(jù)交流和共享,加上沒有全國(guó)性的EGIS 發(fā)展框架和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)的通用性將成為影響EGIS 開發(fā)的關(guān)鍵因素,建議有關(guān)部門及時(shí)組織開展EGIS 發(fā)展體系和框架標(biāo)準(zhǔn)的研究。
四、結(jié)束語(yǔ)
地理信息系統(tǒng)是近二十年來(lái)迅速發(fā)展的信息技術(shù)的重要組成部分,它的應(yīng)用已經(jīng)從早期的礦產(chǎn)資源管理拓展到與空間地理相關(guān)聯(lián)的更廣泛的領(lǐng)域,特別是在環(huán)境領(lǐng)域,原有的多種環(huán)境信息處理技術(shù)(環(huán)境模型、環(huán)境規(guī)劃分析) 正在與地理信息系統(tǒng)融合,逐漸形成具有強(qiáng)大功能并具有環(huán)境特征的地理信息管理系統(tǒng),即環(huán)境地理信息系統(tǒng)( EGIS) 。它將成為各個(gè)環(huán)境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統(tǒng)的信息處理方式。可以說(shuō)它是環(huán)境管理進(jìn)入信息時(shí)代的標(biāo)志。
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