淺談地理信息系統在環(huán)境管理中的應用論文
【論文關(guān)鍵詞】 GIS；環(huán)境地理信息系統；空間數據庫
【論文摘要】 本文簡(jiǎn)要介紹地理信息系統的概念和它的基本功能,列舉地理信息系統在環(huán)境管理中的應用,對國內外環(huán)境地理信息系統的研究熱點(diǎn)和方向進(jìn)行闡述,并提出發(fā)展環(huán)境地理信息系統的策略和建議。
一、地理信息系統的概念
地理信息系統是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和環(huán)境信息的計算機軟硬件系統。它是GIS 技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的延伸。
地理信息系統在環(huán)境管理中的應用的主要功能有:
1、基本功能包括對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯，以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶(hù)添加、修改、刪除點(diǎn)、線(xiàn)、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(zhuān)題地圖,如污染分布圖、水功能區劃圖、環(huán)境規劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細節內容,并能夠測量地圖上線(xiàn)段的長(cháng)度或指定區域的面積。
2、空間統計分析是指對空間數據庫中的專(zhuān)題數據進(jìn)行統計分析。包括各種屬性數據的集中特征數、離散特征數及其分類(lèi)分級統計等。
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,分為合成疊加和統計疊加。合成疊加得到一個(gè)新圖層,它將顯示原圖層的全部特征,交叉的特征區域僅顯示共同特征;統計疊加可以統計一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對不同的圖層進(jìn)行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息。
4、緩沖區分析是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區有危險品倉庫，要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點(diǎn)緩沖區分析，結合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數等等。
綜上所述,空間分析是地理信息系統軟件的核心,空間統計分析、疊加分析、緩沖分析等功能為地理信息系統提供了強大的環(huán)境分析功能與廣闊的應用空間。隨著(zhù)其功能的不斷完善和發(fā)展,地理信息系統將為環(huán)境各部門(mén)提供一個(gè)功能強大的空間信息服務(wù)和管理工具,成為各部門(mén)日常工作不可或缺的工作手段。
二、地理信息系統在環(huán)境管理中的具體應用
由于地理信息系統具有強大的信息服務(wù)和管理功能,具有廣泛的應用范圍。具體體現在兩個(gè)方面,一是它可以應用在環(huán)境管理的各個(gè)環(huán)節，如區域環(huán)境規劃、環(huán)境監督管理、區域環(huán)境監測及環(huán)境評價(jià)研究等；二是它可以廣泛應用在國家、省、市等不同層次的管理。下面簡(jiǎn)單介紹一下它的具體應用。
1、電子地圖使環(huán)境管理工作變得輕松直觀(guān)
由于采用空間數據和數據庫掛接,改變了傳統的.信息管理方法,地圖由傳統的靜態(tài)紀錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動(dòng)態(tài)的電子地圖,實(shí)現了數據可視化。它使環(huán)境主管部門(mén)對各種環(huán)境要素的管理變得直觀(guān)、簡(jiǎn)單和輕松。如通過(guò)直接對地圖要素進(jìn)行查詢(xún),可以獲得環(huán)境監測點(diǎn)位、污染源等的空間分布及其與環(huán)境敏感區域的空間關(guān)系等信息�？梢詫Ω鞣N環(huán)境數據進(jìn)行綜合的統計并分析以及采用直觀(guān)的豐富多樣的表現方式進(jìn)行展示,為環(huán)境決策提供科學(xué)快捷的支持。
2、強大的環(huán)境規劃手段
區域環(huán)境規劃是EGIS 應用發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,目前基于EGIS 的環(huán)境規劃模型還處于深化研究階段,將環(huán)境應用模型與GIS 集成為一體,可以為環(huán)境規劃提供更強大的技術(shù)手段。由于應用EGIS 能夠更好地考慮和評價(jià)建設項目對環(huán)境的影響,因此在建設項目的環(huán)境評價(jià)中得到廣泛應用。
3、危險物運輸管理
借助GIS 的運行路徑選擇功能,可以對危險物轉移運輸線(xiàn)路進(jìn)行優(yōu)化選擇,能避開(kāi)人口集中居住區、飲用水源地等環(huán)境敏感區域制定運輸計劃。并可以通過(guò)GPS對危險物的運輸線(xiàn)路進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。
4、環(huán)境模型模擬分析
環(huán)境模型在環(huán)境決策中有著(zhù)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)間的擴散情況,為決策提供科學(xué)的參考依據。常用的模型主要有大氣擴散模型、1 維水污染擴散模型、2維水污染擴散模型等等,實(shí)現各種模型的模擬結果的生成、2維和3維的顯示等功能。
5、為數字環(huán)保提供技術(shù)平臺
數字環(huán)保是最近提出來(lái)的終極環(huán)境管理系統,它是繼數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)域信息化建設的終極方向,EGIS 作為數字環(huán)保的基礎平臺,將能夠為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境信息服務(wù),也能夠為環(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)境地理信息系統的策略探討和建議
隨著(zhù)國外EGIS 技術(shù)的逐漸成熟和數據采集技術(shù)的快速發(fā)展,建立環(huán)境地理信息系統的條件開(kāi)始逐漸成熟,而且將成為我國發(fā)展GIS的重點(diǎn)領(lǐng)域，從GIS在我國近幾年的發(fā)展領(lǐng)域也可以看出這種趨勢。
發(fā)展EGIS 應當采用“統一規劃、注重基礎、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開(kāi)發(fā)、協(xié)調發(fā)展”的發(fā)展策略。
1、統一規劃。
為了降低空間數據資源采集和管理的成本,為了適應未來(lái)發(fā)展的需要,必須在多方部門(mén)的參與下,統一規劃和構建EGIS 的發(fā)展框架。
2、注重基礎。
在統一規劃的思路和明確的發(fā)展框架下,不斷加強基礎空間數據庫和基礎環(huán)境數據庫的積累與建設。
3、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開(kāi)發(fā)、協(xié)調發(fā)展。
在技術(shù)上緊密跟進(jìn)國外先進(jìn)的GIS 技術(shù),高起點(diǎn)進(jìn)行系統開(kāi)發(fā),與我國的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度相協(xié)調,共同發(fā)展適合我國國情的EGIS。
當前我國各地許多部門(mén)雖然已經(jīng)開(kāi)展了EGIS的研究與開(kāi)發(fā),但這些開(kāi)發(fā)均是出于本部門(mén)的需要,很少考慮到將來(lái)部門(mén)之間的數據交流和共享,加上沒(méi)有全國性的EGIS 發(fā)展框架和數據標準,數據的通用性將成為影響EGIS 開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素,建議有關(guān)部門(mén)及時(shí)組織開(kāi)展EGIS 發(fā)展體系和框架標準的研究。
四、結束語(yǔ)
地理信息系統是近二十年來(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)境規劃分析) 正在與地理信息系統融合,逐漸形成具有強大功能并具有環(huán)境特征的地理信息管理系統,即環(huán)境地理信息系統( EGIS) 。它將成為各個(gè)環(huán)境管理部門(mén)日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統的信息處理方式�？梢哉f(shuō)它是環(huán)境管理進(jìn)入信息時(shí)代的標志。
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