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浅析地理信息系统与环境管理

更新时间 2011-9-22 11:39:47 点击数:

    摘要:随着我国环境信息化快速发展,新的IT技术在环保领域得到广泛应用,环境信息系统在我国环境保护管理和决策中发挥了日益重要的作用。本文探讨了其在我国环境管理中的一些技术支持及具体应用措施。
     关键词:地理信息系统;环境管理;应用
    随着地理信息技术的发展,环境地理信息系统对我国经济可持续发展起到重要的作用。经过几年的发展,我国环保领域从事GIS专业人员不断壮大,环境地理信息系统的应用初具规模。有些系统为区域经济可持续发展提供一定的决策支持。
    1地理信息系统的概念
    地理信息系统是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和环境信息的计算机软硬件系统。它是GIS技术在环境领域的延伸。
    地理信息系统在环境管理中的应用的主要功能有:1.1基本功能包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑,以及制图和空间分析等功能。编辑功能允许用户添加、修改、删除点、线、面或修改其属性信息;制图功能可以灵活多样地制作和显示及输出各种专题地图,如污染分布图、水功能区划图、环境规划图等等,地理要素可放大缩小以显示不同的细节内容,并能够测量地图上线段的长度或指定区域的面积。
    1.2空间统计分析是指对空间数据库中的专题数据进行统计分析。包括各种属性数据的集中特征数、离散特征数及其分类分级统计等。
    1.3叠加分析功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性,分为合成叠加和统计叠加。合成叠加得到一个新图层,它将显示原图层的全部特征,交叉的特征区域仅显示共同特征;统计叠加可以统计一种空间要素在另一种空间要素中的分布特征。对不同的图层进行叠加分析,从而获得各种感兴趣信息。
    1.4缓冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一。例如,某地区有危险品仓库,要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围,这就需要进行点缓冲区分析,结合与居民地图层的叠加分析,可以获取需要疏散的人口数等等。
    2环境地理信息系统建设的技术实践随着GIS技术的发展,环境地理信息系统的建设水平也在不断发展。最初的GIS应用主要制作环境专题地图,如水质功能区划图、大气功能区划图等。后来,GIS应用逐渐为环境管理服务。利用GIS的空间分析功能建立大气、水污染扩散模型,模拟大气、水的扩散过程。这些应用都是建立在桌面GIS系统上。桌面GIS系统的优势在于减少用户开发的工作量,缺点是限制专业开发人员的自由发挥。
    随着软件技术的发展,新的GIS技术不断推出。当前GIS发展的三个重要方向是GIS组件技术、空间数据库管理系统、Internet/IntranetGIS。
    2.1 GIS组件技术。
    组件是一段可重复使用的程序代码和数据,它由一个或多个对象组成。组件技术是一种新型的软件开发技术。组件是迄今为止最成功的软件重用手段。组件是具有某种特定功能的软件模块,采用组件开发软件系统就像搭积木一样容易,它几乎可以完成任何任务。GIS软件厂商已由原来向用户提供系统转为提供控件OCX或Active X;用户则可根据控件自选组装成一个系统,还可以根据需要自行开发部分控件,与GIS软件商所提供的控件一起使用。用户还可以很容易地使用VB、VC或Delphi等开发工具开发自己的应用系统。从多年的实践中认识到,环境地理信息系统的建设不应该建立在某个桌面GIS平台上,而用专业开发工具和GIS组件技术开发。
    2.2空间数据库管理系统。
    在空间数据库管理方面,Client/server体系结构仍是GIS软件追求的目标。属性数据使用支持C/S体系结构的大型关系数据库管理系统已经不成问题。以前的GIS应用,空间数据采用文件方式管理。由于空间数据量非常大,一个大的应用系统需要的空间数据是海量数据,用文件方式管理这些数据会影响系统的效率。人们希望采用RDBM或面向对象的数据库管理系统,于是空间数据库管理系统数据出现。
    2.3 Internet/Intranet GIS。
    随着Internet/Intranet的普及,GIS在Web上的发布成为可能,于是各GIS软件商纷纷推出自己的基于Internet/Intranet的产品。随着人们生活水平的提高,公众开始更加关心他们生活环境的状况,迫切需要环境管理部门向他们提供环境信息服务。同时为了进一步提高公众的环境意识,我国的主要城市都通过报纸、电视、广播等媒体向公众发布环境信息,但是这些发布形式存在着更新不及时与公布信息有限等缺点。
    3地理信息系统在环境管理中的具体应用由于地理信息系统具有强大的信息服务和管理功能,具有广泛的应用范围。具体体现在两个方面:一是它可以应用在环境管理的各个环节,如区域环境规划、环境监督管理、区域环境监测及环境评价研究等;二是它可以广泛应用在国家、省、市等不同层次的管理。
    下面简单介绍一下它的具体应用。
    3.1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。
    3.2强大的环境规划手段。
    区域环境规划是EGIS应用发展的重点领域之一,目前基于EGIS的环境规划模型还处于深化研究阶段,将环境应用模型与GIS集成为一体,可以为环境规划提供更强大的技术手段。由于应用EGIS能够更好地考虑和评价建设项目对环境的影响,因此在建设项目的环境评价中得到广泛应用。
    3.3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。
    3.4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。
    地理信息系统是近二十年来迅速发展的信息技术的重要组成部分,它将成为各个环境管理部门日常信息处理不可缺少的新工具。它将彻底改变传统的信息处理方式。可以说它是环境管理进入信息时代的标志。
    参考文献
    [1]张清宇,田伟利,沈旭.环境管理信息系统[M].北京:化学工业出版社,2005.
    [2]王萌.城市地理空间信息共享与管理办法研究[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008.

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