陳美坤

【摘要】 本文簡要介紹地理信息系統的概念和它的基本功能,列舉地理信息系統在環(huán)境管理中的應用,對國內外環(huán)境地理信息系統的研究熱點和方向進行闡述,并提出發(fā)展環(huán)境地理信息系統的策略和建議。

【關鍵詞】 GIS；環(huán)境地理信息系統；空間數據庫

一、地理信息系統的概念

地理信息系統是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和環(huán)境信息的計算機軟硬件系統。它是GIS 技術在環(huán)境領域的延伸。

地理信息系統在環(huán)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，以及制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、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區(qū)劃圖、環(huán)境規(guī)劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細節(jié)內容,并能夠測量地圖上線段的長度或指定區(qū)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征數、離散特征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,分為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征,交叉的特征區(qū)域僅顯示共同特征;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布特征。對不同的圖層進行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息。

4、緩沖區(qū)分析是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區(qū)有危險品倉庫，要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進行點緩沖區(qū)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,空間分析是地理信息系統軟件的核心,空間統計分析、疊加分析、緩沖分析等功能為地理信息系統提供了強大的環(huán)境分析功能與廣闊的應用空間。隨著其功能的不斷完善和發(fā)展,地理信息系統將為環(huán)境各部門提供一個功能強大的空間信息服務和管理工具,成為各部門日常工作不可或缺的工作手段。

二、地理信息系統在環(huán)境管理中的具體應用

由于地理信息系統具有強大的信息服務和管理功能,具有廣泛的應用范圍。具體體現在兩個方面,一是它可以應用在環(huán)境管理的各個環(huán)節(jié)，如區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)督管理、區(qū)域環(huán)境監(jiān)測及環(huán)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(huán)境管理工作變得輕松直觀

由于采用空間數據和數據庫掛接,改變了傳統的信息管理方法,地圖由傳統的靜態(tài)紀錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動態(tài)的電子地圖,實現了數據可視化。它使環(huán)境主管部門對各種環(huán)境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。如通過直接對地圖要素進行查詢,可以獲得環(huán)境監(jiān)測點位、污染源等的空間分布及其與環(huán)境敏感區(qū)域的空間關系等信息?？梢詫Ω鞣N環(huán)境數據進行綜合的統計并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現方式進行展示,為環(huán)境決策提供科學快捷的支持。

2、強大的環(huán)境規(guī)劃手段

區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是EGIS 應用發(fā)展的重點領域之一,目前基于EGIS 的環(huán)境規(guī)劃模型還處于深化研究階段,將環(huán)境應用模型與GIS 集成為一體,可以為環(huán)境規(guī)劃提供更強大的技術手段。由于應用EGIS 能夠更好地考慮和評價建設項目對環(huán)境的影響,因此在建設項目的環(huán)境評價中得到廣泛應用。

3、危險物運輸管理

借助GIS 的運行路徑選擇功能,可以對危險物轉移運輸線路進行優(yōu)化選擇,能避開人口集中居住區(qū)、飲用水源地等環(huán)境敏感區(qū)域制定運輸計劃。并可以通過GPS對危險物的運輸線路進行實時監(jiān)控。

4、環(huán)境模型模擬分析

環(huán)境模型在環(huán)境決策中有著重要的作用,如可以通過模型模擬出污染事故發(fā)生后各個時間的擴散情況,為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、為數字環(huán)保提供技術平臺

數字環(huán)保是最近提出來的終極環(huán)境管理系統,它是繼數字地球概念提出以后,環(huán)保領域提出的新概念,它將是未來十年環(huán)保領域信息化建設的終極方向,EGIS 作為數字環(huán)保的基礎平臺,將能夠為用戶提供實時動態(tài)環(huán)境信息服務,也能夠為環(huán)境管理者提供決策信息,逐步控制污染,改善環(huán)境狀況,提高人民生活水平。

三、發(fā)展環(huán)境地理信息系統的策略探討和建議

隨著國外EGIS 技術的逐漸成熟和數據采集技術的快速發(fā)展,建立環(huán)境地理信息系統的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國發(fā)展GIS的重點領域，從GIS在我國近幾年的發(fā)展領域也可以看出這種趨勢。

發(fā)展EGIS 應當采用“統一規(guī)劃、注重基礎、緊密跟進、高起點開發(fā)、協調發(fā)展”的發(fā)展策略。

1、統一規(guī)劃。

為了降低空間數據資源采集和管理的成本,為了適應未來發(fā)展的需要,必須在多方部門的參與下,統一規(guī)劃和構建EGIS 的發(fā)展框架。

2、注重基礎。

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

3、緊密跟進、高起點開發(fā)、協調發(fā)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(fā),與我國的信息產業(yè)發(fā)展速度相協調,共同發(fā)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(fā),但這些開發(fā)均是出于本部門的需要,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(fā)展框架和數據標準,數據的通用性將成為影響EGIS 開發(fā)的關鍵因素,建議有關部門及時組織開展EGIS 發(fā)展體系和框架標準的研究。

四、結束語

地理信息系統是近二十年來迅速發(fā)展的信息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(huán)境領域,原有的多種環(huán)境信息處理技術(環(huán)境模型、環(huán)境規(guī)劃分析) 正在與地理信息系統融合,逐漸形成具有強大功能并具有環(huán)境特征的地理信息管理系統,即環(huán)境地理信息系統( EGIS) 。它將成為各個環(huán)境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統的信息處理方式?？梢哉f它是環(huán)境管理進入信息時代的標志。

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