GIS技术在生态环境监测与评价中的应用概述

GIS技术在生态环境监测与评价中的应用概述

发表时间：2018-10-29T16:09:51.367Z 来源：《防护工程》2018年第15期作者：王悦静[导读] 本文概述了GIS技术在生态环境质量监测及生态环境影响评价中的应用情况，GIS技术的运用为更好地监测、评价和改善生态环境提供可靠的技术及数据支撑。

王悦静

烟台市环境监测中心站山东烟台 264000摘要：科学地进行生态环境监测和评价，对维护生态平衡、保护和改善生态环境具有非常重要的意义。将GIS技术融入生态环境监测与评价研究能够准确、快速地监测和获取生态环境信息。本文概述了GIS技术在生态环境质量监测及生态环境影响评价中的应用情况，GIS技术的运用为更好地监测、评价和改善生态环境提供可靠的技术及数据支撑。

关键词：生态环境； GIS；环境监测；环境影响评价生态环境是人类赖以生存和发展的物质基础，由于人类不合理的生产活动和对自然资源的掠夺式开发，生态环境呈现逐步恶化趋势，不仅对区域可持续发展产生不利影响，甚至威胁人类健康。准确评价生态环境的质量、把握其演化规律是改善生态环境状况，建设生态文明的基础保障。

生态环境评价是指对生态环境进行分析、预测和评估，提出减少影响或改善生态环境的对策及措施，是预防生态环境问题、保证资源合理开发利用、制定生态环境规划方案和生态环境保护对策的重要依据。生态环境评价一般可分为生态环境质量评价和生态环境影响评价。生态环境质量评价主要是通过选定指标体系，运用生态环境综合评价方法评判某区域的生态环境优劣，评价结果可作为环境现状评价或环境影响评价的参考标准，也可为环境规划和建设提供基本依据。生态环境影响评价是通过对人类开发建设活动可能导致的生态环境影响进行分析、预测与评价，提出减少影响或者改善生态环境的策略和措施[1]。

1. 地理信息系统介绍

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术是集地理学、几何学、计算机科学、空间科学和信息科学为一体的交叉学科。GIS于20 世纪60 年代起源于北美，在我国的开发与应用始于70 年代。直到1987 年底，国家计委和中国科学院建立的资源与环境信息国家重点实验室通过国家验收，标志着我国GIS技术应用与研究的开始[2]。GIS不同于其他计算机辅助设计系统的关键在于其空间分析功能，利用空间分析功能（如缓冲区分析、空间叠置分析、网络分析、网格分析、邻近分析、数字高程模型等）可以方便高效的应用几何、逻辑、代数等运算，通过数理统计分析可以对所选评价区域建立模型并进行详细的监测、分析和成图，获取最终的评价结果[3]。

2. GIS在生态环境质量监测中的应用

生态环境质量监测是一项相对复杂却必不可少的工作。由于在监测过程中受到气候变化、自然灾害、人类活动等因素的影响，仅靠简单仪器监测难以获得高质量的结果。利用GIS技术提取生态环境评价指标，对生态环境进行跟踪监测，可快速、准确地监测某一区域生态环境质量的变化情况，实现生态环境质量的动态监测，有助于提高决策质量，及时防止生态环境过度恶化。

韦晶等[4]采用GIS与遥感相结合的评价方法对山东半岛蓝色经济区生态环境质量进行初步监测与评估，经过实地调查与验证，获得了较准确的生态环境质量状况及空间分布规律。研究监测发现，研究区生态环境质量整体良好，有利于当地经济发展，但沿海地区生态环境质量较差，尤其是西北、东南沿海地区应引起足够重视。李传耀[5]通过GIS和遥感的手段对济南市生态环境进行了监测和分级，提高了效率，充分发挥了遥感数据的时效性和GIS空间分析的功能。综合分析了植被、土壤、水资源等指标，通过对研究区EI值分布的分析可知，济南市整体生态环境状况较差，大部分区域等级为一般和较差，因此必须加大监管力度，加强治理，改善环境状况。

3. GIS 在生态环境影响评价中的应用

环境影响评价（Environmental Impact Assessment，EIA）是一项用于识别和预测人类活动对环境影响的技术，主要包括层层深入的项目环境影响评价、区域环境影响评价、累积环境影响评价、战略环境影响评价4个方面。目前，GIS的应用已经扩展到累积环境影响评价和战略环境影响评价的层次[2]。GIS应用于环境影响评价的优势在于可将环境状况与地理位置有机结合起来，并能提供图层叠置。

曹露等[6]以风电场建设项目为例，对综合指数法与GIS技术相结合的生态影响评价方法进行了实证研究，结果发现在风电场项目建设前，人类对生态环境干扰明显的区域主要分布在道路两侧；风电场项目建设后，人类对生态环境的干扰明显增强，重度干扰区域主要集中分布在新建检修道路、风机、集电线路、升压站等工程的周边1km范围内。贾德峰等[7]分析了生态环境影响评价指标体系的建立方法，探讨了以Arc/Info为平台，使用矢量数据建立生态环境影响评价模型的方法，并与使用栅格数据的评价模型进行了对比分析，得出使用矢量数据评价模型具有运算结果精确度高、修改方便、效率高、操作简单等优点。涂美珍[8]提出了基于GIS技术的模糊综合评价法，并以福建省永安市西洋镇林场的林区公路建设项目为例，阐述林区公路建设生态环境影响综合评价的详细实施过程和结果，为今后林区公路建设的生态环境影响评价提供参考。从单因素影响评价值分析得知，林区公路建设对植物、水主流失和水环境影响较大，对土壤环境影响一般，对景观格局影响较小。

4. 结语

GIS技术在生态环境质量监测与环境影响评价方面的应用正在快速发展与完善，该技术的应用提高了生态环境领域研究的时效性和科学性。但在推广和应用过程中也存在一些不足，如缺乏能灵活描述生态环境领域问题的专业GIS软件及专业技术人员等。在今后的研究和应用中，应继续开拓新的研究方法，进一步缩小误差；建立多部门的信息共享平台，为生态环境相关研究提供及时有效的监测信息。同时，注重加强对专业技术人员的技术培训，定期进行考核机制，以便提高技术人员的专业素质。

参考文献：

[1]高晶.生态环境影响评价综合评价方法研究[D].吉林大学，2007.

[2]刘大翔，许文年，黄晓乐等.GIS在生态环境领域的应用研究[J].灾害与防治工程，2009，(1)：57-62.

[3]高玉宏，陈荣，刘栋.基于RS和GIS的黑龙江省生态环境评价研究[J].黑龙江气象，2013，30(4)：25-27.

[4]韦晶，王萍，郭亚敏等.基于GIS与RS的生态环境质量监测与评价方法探讨—以山东半岛蓝色经济区为例[J].资源开发与市场，2013，29(10)：1020-1024.