GIS在环境监测数据管理分析中的应用

三、应急监测

网络分析是依据网路拓扑关系 (线性实体之间 、线性实体与结点之间 、结 点与结点之间的连结 、连通关系 ), 并通过考察网络元素的空间、属性数 据 ,对网络的性能特征进行多方面的分析计算 。GIS在污染事故应急监测中 的应用 , 将会大大地节省人力、物力、财力, 极大地提高突发性环境污染事 故的监测、处理、处置速度, 把污染事故造成的危害降低到最低限度, 同时 也将会获得巨大的直接经济效益和良好的社会效益 。
三、应急监测

应急监测又称为特定目的的监测 , 根据特定的目的又可以分为以下四种 :污 染事故监测 ,在发生污染事故时进行应急监测。应急监测用到的 GIS的空间 分析主要有缓冲区分析 、空间数据的集合分析和查询以及网络分析。 缓冲区分析与环境扩散和影响模型结合预测受污染事故影响的区域和范围 , 同时还可对扩散等影响分析的结果进行渲染以直观显示污染物的浓度或者 影响的程度。 空间数据的查询属于数据库范畴， 一般定义为从数据库中找出所有满足属 性约束条件和空间约束条件的地理对象 。空间查询是作用在库体上的函数, 返回用户请求的内容, 也属于咨询式分析。例如查询污染事故影响缓冲区内 的敏感单位、人口等信息。
GIS的综合分析功能
• 由计算机技术与空间数据相结合而产生的 GIS这一技术,它包含了 处理空间信息的各种高级功能,但它的基本功能是数据的采集、管 理处理 、分析和输出 。 GIS依托这些基本功能, 通过利用空间分 析技术 、模型分析技术、网络技术 、数据库和数据集成技术 、 二次开发等演绎出丰富多彩的应用功能。
GIS的综合分析功能

一、环境质量监测

在对环境内的各个客体 (空气、水体 、噪声等)进行质量评价时, 往往涉及到多个污染指标,如何根据这些多个单一的 、含空间信 息的污染物指标来综合评价空气的质量 ,这里可以利用 GIS的空 间叠合分析来实现。 因此,为了正确的表述一个地区的环境质量, 单靠某一点的监测结 果是不准确的, 利用 GIS强大的空间处理和综合分析等功能 ,根 据污染物的时间、空间分布特点 ,对监测数据进行统计分析,才能 得到全面而客观的评述 。
达处理及综合分析的优势, 使得环境监测数据的管理分析更加快
速、实时、有效。 随着 GIS技术的发展, GIS在环境监测数据管
理分析中的应用也将获得源源不绝的驱动力。
GIS与环境监测结合的必要性
• 特别是近年来 ，GIS虚拟现实技术的应用和发展，为研究环境污 染的空间分布扩散规律提供了准确、直观的可视化显示以及实时 动态显示环境状况变化。 • GIS与环境模型的结合为其提供了更加高效、专业的处理能力因 此利用 GIS强大的空间分析技术来实现环境信息的综合、全面的 处理是合理的也是有必要的。
数据采集和处理
• 由环境监测及环境污染的特点使得环境数据采集和处理一般具有 以下特点
• (1)空间性:监测点是空间中的实体点, 它当然具有85%以上的环境 信息都与空间位置相关 。 • (2)时间性 :环境因子和污染源排放的污染物的种类和数据量具有 随时间变化的特征, 环境监测的数据也理所当然的随着时间发生 变化, 因此环境监测的数据需要迅速、准确 、实时的处理; • (3)多样性 :一方面, 环境信息来源多, 要求包括监测数据、统计数 据 、图形数据、遥感数据等不同源数据的复合;另一方面反应环 境质量的污染指标也是多样的 如反应大气的空气质量的主要污染 物
GIS空间数据库实现对环境监测数据的有效管理
• 环境监测的主要结果是环境数据解决环境问题必须与现实的地理 空间信息相结合 ，GIS数据库是区域内一定地理要素特征以一定 的组织方式存储在一起的相关数据的集合。 • 由于 GIS数据库具有数据量大，空间数据和属性数据具有不可分 割的联系，以及空间数据之间具有显著的拓扑结构。因此 GIS数 据库管理功能应用到环境监测除了与监测点属性数据有关DBMS 功能之外，还包含了对监测点空间数据的管理技术例如从空间位 置检索监测点及其环境要素的监测信息、从环境质量控制条件检 索监测点及其位置等。
• 根据环境监测的目的不同 , 分为环境质量监测、污染源监督监测、 应急监测三个方面来对 GIS在环境监测数据管理分析中的应用做 进一步的说明。GIS空间数据的存储和可视化表达的是 GIS的基 本功能, 在任何目的、形式的环境监测数据处理中都是会用到的 , 下面主要从 GIS空间分析和综合分析功能的角度来阐述 GIS的应 用。

二、污染源监督监测

污染源监督监测是为了掌握污染源, 监视和监测主要污染源在时间和空间的 变化所采取的定期定Байду номын сангаас的常规性的监督监测 。对某一区域的污染趋势和状 况进行预报 、预测。评价污染源对环境的影响, 除了需要获得污染源的浓 度和排放总量数据外， 还必须依靠污染源所在的地理环境的空间背景信息 , 同样的污染物排放量 ,由于其所在的地理位置不同 (包括气象、地形等方面 条件的影响,其污染程度与范围将有所不同 。这就是污染源的地理空间特性。 污染源的地理空间特性决定了对污染源的影响分析必须采用定量与空间分 析相结合的综合地理思维工具 -地理信息系统(GIS)。它主要是对污染物浓 度、排放总量和污染趋势的监测, 要利用监视网对某GIS的空间缓冲区分析 为污染源污染扩散影响分析提供了有力的工具 。空间缓冲区分析是指根据 分析对象的点 、线 、面实体, 自动建立他们周围一定距离的带状区 , 用以 识别这些实体或主体对临近对象的辐射范围或影响度 。
GIS在环境监测数据 管理分析中的应用
GIS与环境监测结合的必要性

根据环境监测的特点和地理信息系统(GIS)所具备的功能, 讨论了
GIS与环境监测结合的必要性, 按照环境监测的目的不同分环境
质量监测、污染源监督监测和应急监测三个方面阐述 GIS在环
境监测数据管理分析中的具体应用, 充分发挥了 GIS空间信息表

GIS在考核验证监测应用也是不可忽视的 ,如建设项目审批,可以根据新建 污染项目的地理位置、排污情况,参照环境规划、河网分布、保护区分布等 信息 ,确定影响范围 ,利用缓冲区分析, 叠加分析等寻找污染源设置的最佳 位置与污染排放量等指标 ,为审批新建污染项目提供决策支持