淺談地理資訊系統在環境管理中的應用論文

【論文關鍵詞】 GIS；環境地理資訊系統；空間數據庫

【論文摘要】 本文簡要介紹地理資訊系統的概念和它的基本功能,列舉地理資訊系統在環境管理中的應用,對國內外環境地理資訊系統的研究熱點和方向進行闡述,並提出發展環境地理資訊系統的策略和建議。

一、地理資訊系統的概念

地理資訊系統是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間資訊和環境資訊的計算機軟硬件系統。它是GIS 技術在環境領域的延伸。

地理資訊系統在環境管理中的應用的主要功能有:

1、基本功能包括對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯，以及製圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點、線、面或修改其屬性資訊;製圖功能可以靈活多樣地製作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分佈圖、水功能區劃圖、環境規劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細節內容,並能夠測量地圖上線段的長度或指定區域的面積。

2、空間統計分析是指對空間數據庫中的專題數據進行統計分析。包括各種屬性數據的集中特徵數、離散特徵數及其分類分級統計等。

3、疊加分析功能允許兩個或多個圖層在空間上比較各空間要素和屬性,分爲合成疊加和統計疊加。合成疊加得到一個新圖層,它將顯示原圖層的全部特徵,交叉的特徵區域僅顯示共同特徵;統計疊加可以統計一種空間要素在另一種空間要素中的分佈特徵。對不同的圖層進行疊加分析,從而獲得各種感興趣資訊。

4、緩衝區分析是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區有危險品倉庫，要分析一旦倉庫爆炸所涉及的範圍,這就需要進行點緩衝區分析，結合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數等等。

綜上所述,空間分析是地理資訊系統軟件的核心,空間統計分析、疊加分析、緩衝分析等功能爲地理資訊系統提供了強大的環境分析功能與廣闊的應用空間。隨着其功能的不斷完善和發展,地理資訊系統將爲環境各部門提供一個功能強大的空間資訊服務和管理工具,成爲各部門日常工作不可或缺的工作手段。

二、地理資訊系統在環境管理中的具體應用

由於地理資訊系統具有強大的資訊服務和管理功能,具有廣泛的應用範圍。具體體現在兩個方面,一是它可以應用在環境管理的各個環節，如區域環境規劃、環境監督管理、區域環境監測及環境評價研究等；二是它可以廣泛應用在國家、省、市等不同層次的管理。下面簡單介紹一下它的具體應用。

1、電子地圖使環境管理工作變得輕鬆直觀

由於採用空間數據和數據庫掛接,改變了傳統的資訊管理方法,地圖由傳統的靜態紀錄變爲資訊豐富多樣的動態的電子地圖,實現了數據可視化。它使環境主管部門對各種環境要素的管理變得直觀、簡單和輕鬆。如透過直接對地圖要素進行查詢,可以獲得環境監測點位、污染源等的空間分佈及其與環境敏感區域的空間關係等資訊。可以對各種環境數據進行綜合的統計並分析以及採用直觀的豐富多樣的表現方式進行展示,爲環境決策提供科學快捷的支援。

2、強大的環境規劃手段

區域環境規劃是EGIS 應用發展的重點領域之一,目前基於EGIS 的環境規劃模型還處於深化研究階段,將環境應用模型與GIS 集成爲一體,可以爲環境規劃提供更強大的技術手段。由於應用EGIS 能夠更好地考慮和評價建設項目對環境的影響,因此在建設項目的環境評價中得到廣泛應用。

3、危險物運輸管理

藉助GIS 的執行路徑選擇功能,可以對危險物轉移運輸線路進行優化選擇,能避開人口集中居住區、飲用水源地等環境敏感區域制定運輸計劃。並可以透過GPS對危險物的運輸線路進行實時監控。

4、環境模型模擬分析

環境模型在環境決策中有着重要的作用,如可以透過模型模擬出污染事故發生後各個時間的擴散情況,爲決策提供科學的參考依據。常用的模型主要有大氣擴散模型、1 維水污染擴散模型、2維水污染擴散模型等等,實現各種模型的模擬結果的生成、2維和3維的顯示等功能。

5、爲數字環保提供技術平臺

數字環保是最近提出來的終極環境管理系統,它是繼數字地球概念提出以後,環保領域提出的新概念,它將是未來十年環保領域資訊化建設的終極方向,EGIS 作爲數字環保的基礎平臺,將能夠爲用戶提供實時動態環境資訊服務,也能夠爲環境管理者提供決策資訊,逐步控制污染,改善環境狀況,提高人民生活水平。

三、發展環境地理資訊系統的策略探討和建議

隨着國外EGIS 技術的逐漸成熟和數據採集技術的快速發展,建立環境地理資訊系統的條件開始逐漸成熟,而且將成爲我國發展GIS的重點領域，從GIS在我國近幾年的發展領域也可以看出這種趨勢。

發展EGIS 應當採用“統一規劃、注重基礎、緊密跟進、高起點開發、協調發展”的發展策略。

1、統一規劃。

爲了降低空間數據資源採集和管理的成本,爲了適應未來發展的`需要,必須在多方部門的參與下,統一規劃和構建EGIS 的發展框架。

2、注重基礎。

在統一規劃的思路和明確的發展框架下,不斷加強基礎空間數據庫和基礎環境數據庫的積累與建設。

3、緊密跟進、高起點開發、協調發展。

在技術上緊密跟進國外先進的GIS 技術,高起點進行系統開發,與我國的資訊產業發展速度相協調,共同發展適合我國國情的EGIS。

當前我國各地許多部門雖然已經開展了EGIS的研究與開發,但這些開發均是出於本部門的需要,很少考慮到將來部門之間的數據交流和共享,加上沒有全國性的EGIS 發展框架和數據標準,數據的通用性將成爲影響EGIS 開發的關鍵因素,建議有關部門及時組織開展EGIS 發展體系和框架標準的研究。

四、結束語

地理資訊系統是近二十年來迅速發展的資訊技術的重要組成部分,它的應用已經從早期的礦產資源管理拓展到與空間地理相關聯的更廣泛的領域,特別是在環境領域,原有的多種環境資訊處理技術(環境模型、環境規劃分析) 正在與地理資訊系統融合,逐漸形成具有強大功能並具有環境特徵的地理資訊管理系統,即環境地理資訊系統( EGIS) 。它將成爲各個環境管理部門日常資訊處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統的資訊處理方式。可以說它是環境管理進入資訊時代的標誌。

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