综述地理信息系统在环境领域的应用

综述地理信息系统在环境领域的应用
摘要：地理信息系统在环境规划、环境管理，水环境质量评价，环境影响评价和环境监测，水环境功能区划等各个领域的应用。

地理信息系统在环境相关领域的广泛应用。

关键词：地理信息系统环境领域应用
地理信息系统是在计算机软件和硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的技术系统。

而理信息系统以其强大的空间数据管理系统、形象直观的应用界面、强大的空间分析能力等特点,能为现实地理空间上的物质和能量运动规律的研究提供方便、准确的管理和空间分析手段。

因此,理信息系统与环境科学的结合运用有着巨大的发展潜力。

1 . 地理信息系统在环境规划中的应用
将理信息系统技术与环境规划技术有机地结合起来,可形成环境规划专题地理信息系统,大量的污染源数据和专题的环境现状信息(栅格结构)可直接进入地理信息系统,成为地理信息系统的主要信息源之一,结合地理背景的空间数据(矢量结构)如大气污染类型、水污染现状、土地利用、行政区划。

本研究实现了矢量图形和栅格图像处理相结合,综合分析与动态监测相结合,使得地理信息系统与环境规划技术两者相辅相成。

地理信息系统用于环境规划,可以简单的数据存储和查询,对某个单一的环境因子进行评价,以及利用其独特的图形表现方式,描述环境现状或预测。

为加强理信息系统在环境分析、评价、预测、规划方面的应用,模型分析越来成为一个重要内容。

环境规划专题图件是领导部门了解环境现状、制订城市规划、采取适当环境治理措施和进行社会效益发展决策的主要依据之一。

利用地理信息系统软件制作污染源分布和环境规划图具有以下优点:可以突出污染点源分布范围的信息,省略其它信息量,避免其它无用信息的干扰。

可以在污染点源分布范围上叠加上多种地理背景信息,以利于污染点源分布范围的辨认和精确定位。

除基础性的自然地理(地形、地貌、地质、土壤、植被、水系、气象等)、社会经济(行政边界、人口密度、交通运输、市政管网、名胜古迹等)等图形制作以外;环境规划中专题图件,如污染源分布图、区域污染现状图、区域污染评价图、环境功能区划图、城镇布局最优设计图等均可采用理信息系统技术制作。

2.地理信息系统在环境管理中的应用
环境管理理信息系统应用系统是为环境管理服务的信息系统,它采用理信息系统的一套建立、管理、应用方法,力图使环境管理数据得到良好的应用。

环境管理理信息系统将先进的理信息系统空间分析技术与基础数据和空间图形库结合起来,是环境问题决策的过程更加直观、快速、实时和有效。

电子地图使环境管理工作变得轻松直观，由于采用空间数据和数据库挂接,改变了传统的信息管理方法,地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图,实现了数据可视化。

它使环境主管部门对各种环境要素的管理变得直观、简单和轻松。

如通过直接对地图要素进行查询,可以获得环境监测点位、污染源等的空间分布及其与环境敏感区域的空间关系等信息。

可以对各种环境数据进行综合的统计并分析以及采用直观的丰富多样的表现方式进行展示,为环境决策提供科学快捷的支持。

危险物运输管理，借助 GIS 的运行路径选择功能,可以对危险物转移运输线路进行优化选择,能避开人口集中居住区、饮用水源地等环境敏感区域制定运输计划，并可以通过GPS对危险物的运输线路进行实时监控。

环境模型模拟分析，环境模型在环境决策中有着重要的作用,如可以通过模型模拟出污染事故发生后各个时间的扩散情况,为决策提供科学的参考依据。

为数字环保提供技术平台，数字环保是最近提出来的终极环境管理系统,它是继数字地球概念提出以后,环保领域提出的新概念,它将是未来十年环保领域信息化建设的终极方向,EGIS 作为数字环保的基础平台,将能够为用户提供实时动态环境信息服务,也能够为环境管理者提供决策信息,逐步控制污染,改善环境状况,提高人民生活水平。

3.地理信息系统在环境影响评价中应用
相对而言环境影响评价研究已取得较大进展，多数环境问题、环境过程都能以现有模型准确地描述出来，如大气扩散模型、三维水质模型，等等。

但这些环境模型在空间数据操作特别是结论的直观显示方面仍存在较多的困难。

相较于此，地理信息系统的空间查询与分析、图形与交互显示两大功能模块恰恰能为环境模型提供一整套严谨可行的空间操作规范，对于环境模型研究对象的动态变化包括移动、扩散等都能起到直观的分析管理与显示输出作用。

同时，理信息系统的基本研究对象是抽象的空间实体及其属性，环境影响评价对象是包括水、大气、噪声等存在空间分布特征的环境要素。

由此可见，地理信息系统（理信息系统）在研究对象上也表现出相似性，二者的有机结合是完全是可行的。

环境质量现状与影响评价，通过对评价场地或建设项目相关数据以及环境评价模型的集成，理信息系统能够对环境信息作出综合分析、模拟和预测，是环境质量现状分析以及辅助决策的有力工具。

譬如说，在工程项目建设期和营运期中，理信息系统可通过应用分析模型对工程污染物排放及其对于生态环境诸要素如水、大气等的影响范围和影响程度加以量化评价。

同时，理信息系统的三维分析和显示功能也能对环境质量监测数据进行多元化的单要素或区域综合评价，以等值线图的形
式输出污染物的空间分布情况，辅助EIA系统归纳出污染物空间分布的规律性特征。

环境影响后评价，简单地说，环境影响后评价是指建设规划或项目实施后的环境影响评价。

作为环境影响评价的后续工作，其目的在于检验环境影响评价的准确度以及对应举措的有效性。

其中，理信息系统的功能即表现为强大的空间数据管理及分析能力。

就高速道路建设项目的环境影响后评估而言，就可以在理信息系统空间分析的基础上，应用图形叠置、AHP 层次分析的技术路线高速公路作环境影响后评价。

4.理信息系统技术在水环境质量评价中的应用
水文地质环境地质空间信息系统是一个集空间数据管理和资源评价于一体专题性空间信息系统.用集信息科学、计算机科学及空间科学等为一体的理信息系统技术所建立的水环境应用模型,可为理信息系统技术在水资源管理与评价系统的应用研究提供新的思路和方法。

地理信息系统对水环境质量评价具有速度快、准确性与自动化程度高、动态性与可重复性强以及可视化等特点,便于及时对地下水系统的变化进行跟踪分析与计算,实现了在理信息系统平台上进行信息输入、查询、更新、合成、分析与评价,为地下水系统实时动态分析提供了重要途径。

理信息系统在环境监测中的应用污染源理信息系统系统将提供以下功能:
污染源点定位，通过地图上的监测点查询该点的各种污染指标检测数据,例如降尘、硫酸盐化速率、酸雨等。

污染源现状分布图，根据已有空间分布的监测点的某项监测数据计算并绘出全区该项指标空间分布的等值线图。

污染状况动态变化图，可查询某监测点的某项指标随时间变化的情况,并以三维的形式表示。

功能区噪声查询，根据不同区域的噪声值在地图上标出不同的颜色,鼠标指到指定位置。

其他，包括固废堆放点、土壤、农作物等,主要包括点位查询、信息查询、动态变化图等。

污染源地理信息系统可以有效整合多年环保业务相关数据,包括污染源分布、环境质量监测点、水质监测断面等专题空间数据,以及环境统计、排污申报、环境监测、污染源监测等业务数据。

并在基础数据库的基础上通过软件开发,为环保业务相关数据提供结合空间信息的可视化查询、分析、发布,更加直观、高效地为环保工作提供辅助决策支持服务。

5.地理信息系统在水环境功能区划工作中的应用
地理信息系统在水环境功能区划工作中的应用,能够起到以下四方面的作用:地理信息系统(GIS)以其强大的空间、属性信息处理能力,使以往抽象的空间信息得以简捷直观的展示,实现了表述的数字化、信息的有序化,内容的层次性和系统的开放性,能够为职能部门提供准确的空间、属性信息;对水域空间进行了水域分类区划,建立了各水环境功能区翔实直观的信息库,将我市水环境管理出发点、最终目标以及地表水环境质量标准对应到各个水环境功能区,为不同功能水域分类管理提供依据;
建立了水环境功能常规监测断面、取水点、排污口的点位分布信息库,并留有与其他水质、污染源数据库连接的数据接口;构建了水陆并重、新型环境管理的数字管理平台,在管理的需求对系统进行新的开发和改进。

地理信息系统在环境方面还有众多的应用，比如：生态现状分析，环境应急预警预报。

将地理信息应用到环境保护工作中去,使环境信息系统更好地为环境管理决策提供支持。

为环境工作更加人性化。

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