地理信息系统在城市环境管理中的应用

１ 城 市环 境管 理概 述 １１ 城市环境管理的概念 ．
城市 环 境管 理 是城 市 政府 运 用各 种 手段 ，组 织 和 监督 城市 各 单 位 和市 民预 防和 治 理环 境 污 染 ，使 城市 的经济 、社 会 与 自然 环 境 协 调 发展 ， 调 人 类 社会 经 济 活 动 与城 市 环境 的关 系以 防止 环 协 境 污染 、维 护城 市生态 平衡 的措施 。 １２ 城市环境 管理 的作用 ． （ ）城 市环 境 管理 有 利 于合 理 开发 利 用 自然 环境 ； （ ）城 １ ２ 市环境 管理有助于保 护市 民的身 体健康 ，提 高生活水平 ； （ ） 市 ３ 城 环 境管 理有 利于 维 护生 态平衡 ； （ 城市 环境 管 理有 助 于缩小 城 ４） 乡差 别 ； （ ） 市环境 管理 有 助于企 业 降低成 本 ， 高经 济效 益 。 ５ 城 提
３ ＧＩ Ｓ在城 市环境 管理 中的应 用
３１ 城 市环 境 规 划 与 决 策 ． 环 境 规 划是 环境 管理 的基 础 ，是一 项包 含 了 自然 、经 济与社 会 各 系统 的 复杂 体系 ，所 以 在进 行城 市 环境 规划 时 有必 要结 合各 方 面 因素 ，并 对 其综 合分 析 ，以从全 局 角度 进行 规 划 布局 。具体 来 说 ，在 进 行城 市环 境 规划 时 ，可通 过 ＧＳ的各 种功 能 模块 进行 Ｉ 各 项工 作 ，例 如 ，开展 污 染物 扩 散趋 势分 析 、拟 定工 厂 选址 最佳 方 案 、污 染源 普查 分析 等 。地 理信 息 系统 的运 用 可 以实 现城 市环 境 规划 中空 间分析 与属 性 分 析相 结合 、定 性 与定 量 分析 相结 合 ， 从而使规划结果更加直观、 全面。 同时， 地理信息系统的叠置分析、 缓 冲区分 析等 等可 以用 于环 境规划 与决 策 。 ３２ 城 市 环 境 监 测 系统 建设 ． 环 境监 测 是 环境 管理 的重 要组 成 部分 之 一 ＧＳ 城 市 环境 Ｉ在 监 测 系统建 设 中有 广泛 应用 ， 体来说 是 以城 市各 类地 图为基 础 ， 具 建立 监 测点 数 据层 ，将 监 测数 据 对应 输 入 ＧＳ数 据库 ，使 空 间信 Ｉ 息 与 属 性信 息相 对 应 以实现 统 一 、实 时管 理 ，并 据 此对 监 测结 果 进 行 分 析 ．以便 及 时了解 全 市环 境 现状 ，确 定 影 响其 变化 的 主导 因素 ，实 现 环境 分析 的 可视 化管 理 。环 境监 测 网络 可 以对各 方 面 数 据 进行 采 集 与分 析 ，例 如大 气 、水体 、土 壤 、 噪声 等 ，为环 境 规 划和综 合 环境治理 提供 支持 。 ３３ 城市环境评价 ． ＧＳ既可 以应 用 于城 市 环 境综 合评 价 ，又可 应 用于 单个 城 市 Ｉ 环境 要 素的环 境评价 ， 如城市 水环境 评价 、 例 城市 土壤环 境评价 、 城 市 噪声 环境 评 价等 。具 体 做法 是 ，在 对城 市各 环 境要 素信 息进 行 分类 、输入 、分 析 的 基础 上 ，确 定参 评 因子 ，然 后 在 Ｇ Ｓ 间 Ｉ空 分 析模 块 中进 行 针对 各参 评 因子 的综 合 分析 ，划 定 城市 各部 分环 境 等级 ，最 后 以 图形数 据 的方 式 统一 输 出结 果 ，实 现环 境评 价 的 可 视化 ，并 可 根据 数据 更 新情 况 及 时对 数据 库 中信 息进 行更 新 ， 实时 评价 城市 环境 ，为城 市环境 管理 工作提 供依 据。 ３４ 城 市 环 境 演 变 模 拟 与预 测 ． ＧＳ Ｉ 在城市环境演变模拟与预测方面可体现其独特 的优势， 因 为存 储 于 ＧＳ系统 中的数 据 有着 空 间与 属性 相 结合 以及实 时性 Ｉ 等特 点 ， 以结合相 关预 测模 型进 行城市环 境演 变 的模 拟 与预测 ， 可 建 立基 于 现实各 方面 可获取 数据 的综合 预测模 型 ， 现动态模 拟 ， 实 预测未 来 环境状 况 ，为 管理 决策 服务 。
地 理信 息 系统在 城市环 境管理 中 的应 用
孙 贻超
周 滨
李
莉
地理信息 系统在 城市环境 管理 中的应 用
孙贻超 ，周 滨 ，李 莉 ，罗彦鹤
（ 津 市环境 保护科 学研 究 院 ，天 津 ３０ ９ ） 天 ０１１
摘要 ：地理 信 息 系统 （ Ｓ 技 术 的应 用是环境 科技 发 展 的一个 重要 方 向，可用 于城 市环 境规 划与 决策 、环境 监 测、环境 评 价、 ＧＩ ）
２ 地理 信息 系统 的发展 及 其应 用于环 境 管理 的优越 性
２１ 地理信息 系统概念 ． 地理信息系统是以地理空间数据库为基础 ， 在计算机软、硬 件 支持 下 ，对 地 理空 间相 关 数据 进 行 采集 、输 入 、管理 、编辑 、
查 询 、分析 、模 拟 和 显 示 ，并 采用 空 间模 型 分 析 方法 。适 时 提供 多 种空 间 和 动 态信 息 ， 地 理研 究 和 决 策服 务 而 建 立起 百度文库 的计算 为 机技 术系统 ［ １ 理 信息 系统 的特 点如 下 ： ｌ 。地
环境 模拟 与预 测 等方 面的环 境 管理 工作 ，是 实现 城 市 可持 续发 展 有 力的技 术 支持 。本文对 城 市环境 管理 中地 理信 息 系统 的应 用进 行 了分 析 ， 内容 包括地 理信 息 系统应 用 于城 市环 境 管理 的优越 性 、Ｇ Ｓ在城 市环境 规 划与 决策 、环境 监 测、环 境 评价 、 Ｉ 环境模 拟 与预 测 中的应 用 ，最后 ，以城 市环 境 管理地 理信 息 系统为例 介 绍 了 ＧＳ 环境 管理 中的具 体应 用。 Ｉ在 关键词 ：地 理信 息系统 ；城 市环境 ；管理 中图分 类号 ： Ｘ３ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章编号 ：１０— ３０（ ０ ） ５ ０５— １ ０７ ０ ７ ２ １ ０— １７ ０ １ 引 言 环 境保 护 以 及污 染治 理 治 理是 城 市可 持续 发 展 的重 要 保证 ， 加 强城 市 环境 管 理是 我 国 环境 保 护 的政 策 之一 ，城 市 的 可持 续 发 展需 要 高 质量 环 境 与环 境 管理 的保证 。城 市 环 境管 理 ： 主要 包 亡作 括环 境 规划 与决 策 、监 测 、评 价 、预 测 与模 拟 等 。地 ｊ信 息 系 统 里 ｆ１ 在 环境 领域 应 用 非常 广泛 ，可进 行城 市各 种 环 境信 息空 间 信 ＧＳ ） 息与 属 性信 息 的 集成 综 合管 理 ，并 进 行 定量 化 的管 理 和分 析 研究 工作 ，所 以在地 理 信 息 系统 基 础 上建 立城 市 环境 管 理 地理 信 息 系 统是具 有实 际意 义 的。 的信息 化 ； （ ） ３ 可建 立城 市地理 信息 系统 （ＧＳ，实现 信息共 享 。 ＵＩ ）
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２２ 地理信息系统应用于环境管理的优越性 ．
地理 信 息系 统 自产 生起 就在 环境 领域 得 到 了 应用 ，并 且在 应 用 理 论 和应 用 技 术方 面都 取 得 了较 大 收获 ，Ｇ Ｓ 用 于 环境 管 理 Ｉ应 工 作的优 越性 体现 在 以下方 面 ：
（ ）充分利用 与 ＧＳ １ Ｉ 技术集成的现代空间技术、信息技术、 计算机技术等进行环境管理方面的工作， 促进环境管理的科技进步． （ 可综 合 管理 多种 环境 信 息 ，例如 大气 、水 、土地 、植 被 、噪 ２） 声 等。 可利 用 ＧＳ强大 的空 间分 析 功 能 ，在 各 领域 专 业模 型的 支 Ｉ 持 下 进 行分 析 、预 测 与模 拟 ，服务 于 环境 规 划 、环 境 决策 支 持 等 工 作 ，发 挥 地 理信 息 系统 处 理 与显 示 的 功能 ，实现 环 境管 理 工作
（） １ １ ＧＳ由管 理 空 间 数 据 的 软 硬件 组 成 ； （ ）由于 ＧＳ ２ Ｉ 是 个 管 理空 间 数据 的信 息 系统 ，因此 它具 有 强 大 的空 间数 据处 理 能力 ； （ Ｇ Ｓ 各类 管 理 、分 析 、研 究 、预 测 服务 ，其 本 身是 ３） １ 为 个 应用 系 统 ； （ ＧＳ的应 用 需要 与专业 领 域 的具 体 技术 、手 ４） Ｉ 段 和方 法相 结合 。
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Ｎ Ｒ Ｈ Ｒ Ｎ ＩＯ Ｍ Ｎ １ ７ Ｏ Ｔ Ｅ Ｎ Ｅ ＶＲ Ｎ Ｅ Ｔ ５
煤矿 矿 区生态环 境恢 复方案
地形 地 貌 、 质灾 害类 型 、 下开 采状 态 以及生 态恢 复治理 目标 ， 地 地 将矿区划分为单元：工业广场 、 矸石场 、 采空区、 塌陷区和废弃地。 ３２ 矿山生态恢复方案 ． ３ ． 工 业广 场 建 设 水处 理 站 ，生 产废 水 和 生 活废 水 进 行 处理 ．１ ２ 后 回用 ；储煤 场设 煤仓 ，从 筛 分 、运 输 采在 封 闭 设 备 ，筛 分 破碎 问 加设 集 气 罩 和布 袋 除尘 器 ；工业 广 场 场地 进 行 硬 化 ，场 区 道路 两 侧种植 乔 木 ，四周种 植 防护林 ， 生活 区种植 观 赏性 树种 和 草地 ， 使 之成 为生 态矿 区 、园林 矿区 。 ３２２ 矸 石 场 首先 对场 地进 行 防 渗处 理 ，矸 石 堆 放 时 将 自然 ．． 倾 倒 改 为 自下 而 上 分 层碾 压 ，每 ５ １ ｍ 为一 层 ，并 用 推 土 机 推 —０ 平 压 实 ，压 实 后 喷 洒 石 灰 水 覆 土。 为 了 防 治 滑坡 设 挡 土 墙 和 截 水 沟 ， 后 进 行植 被恢 复 进 行绿 化 ， 择生 长 迅 速 、 应性 强 、 最 选 适 抗 逆 性 好 、耐 干 旱 、耐 高 温 、耐 贫 瘠 、耐 盐 碱 、抗 毒 性 和 抗 污 染 的树 种 。 ３ ． 采 空 区 首 先对 废 弃巷 道 和 采掘 面进 行加 固维 修 ，对 其 地 ．３ ２ 面 的建 筑 物周 边 挖 断裂 沟或 加 支护 等 并设 保 护煤 柱 ，加 强该 区域 的监 管 和 监测 ，若 有 异 常 ，立 即采 取相 应 措施 ，并 辅 以一 定 的 生 物 技术 ，进 行植 被恢 复 。 ３２ 塌 陷区 对 塌陷 地 应从 “ 学 的 复垦 技 术 、 制定 有 效 的政 ．４ ． 科 策 和保 证 资金充 足性 ”进 行 因地 制宜 综合 治 理和利 用 同。 ３ ． 废 弃地 露 天矿 将 矿坑 内排 土 回填 、覆 土 、供 农 业 或林 业 ．５ ２ 发 展 用 的梯 田 ；同时 采用 乔 、灌 和 草结 合 的方 法 进 行生 态 恢 复 。 井 下采 矿 废 弃 地主 要是 在 土地 复 垦 的基 础 上进 行 生 态恢 复 治 理 ， 煤 矿 一般 土 地 复垦 以人工 为 主 ，机械 为 辅 ，农 田工 程 和 植 被恢 复 结合 ，因地 制宜进 行 土地复 垦 。
４ 城市环境管理地理信息系统
４１ 系统特点 ．
４１ ．１空间特 性 与属性 信 息相 结合 Ｇ Ｓ ． Ｉ 的特 点之 一便 是实 现存 储数 据空间特性与属性信息的结合 ，由于城市环境是多维空间体系， 运用 Ｇ Ｓ Ｉ对环 境信息 进行 管理 能使城 市环境 管理更 加直 观与真 实。 例 如 ，分 析 污染 物在 土 壤或 水 体 中的迁 移转 化 规 律 ，就显 然是 一