陳飛

（合肥市環(huán)境監(jiān)測中心站，安徽 合肥 230031）

隨著社會經(jīng)濟生活的迅速發(fā)展，社會生產(chǎn)和生活中的突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生數(shù)量日益增加，環(huán)境監(jiān)測面臨著許多新課題，特別是針對突發(fā)性環(huán)境污染事故的監(jiān)測，無論從時效性、準確性、科學性還是對正確決策的輔助性都有了新的要求。本文以合肥市突發(fā)性環(huán)境污染事故應急響應系統(tǒng)為實例，從突發(fā)性環(huán)境污染事故應急監(jiān)測中的應用角度，闡述了地理信息系統(tǒng)對其輔助作用。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或Geo－Information system，GIS）有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。

突發(fā)性環(huán)境污染事故是指社會生產(chǎn)和生活中使用的危險品在其產(chǎn)生、運輸、使用和消亡的整個生命周期過程中，人為的疏忽或錯誤操作，造成泄漏，引起環(huán)境的污染和人體健康受到危害。其特點為:突發(fā)性環(huán)境污染事故沒有固定的排放方式和排放途徑，事故發(fā)生的時間、地點、環(huán)境具有很大的不確定性，發(fā)生突然、來勢兇猛，在瞬時或短時間內(nèi)大量的排出污染物質(zhì)，對環(huán)境造成嚴重污染和破壞，給國家和人民財產(chǎn)造成重大損失。

應急監(jiān)測有其作用。應急監(jiān)測是突發(fā)性環(huán)境污染事故處置中的首要環(huán)節(jié)，是對污染事故及時、正確地進行應急處理、減輕事故危害和制定恢復措施的根本依據(jù)。應急監(jiān)測一般意義上的作用，就是當事故發(fā)生后，應急監(jiān)測人員以最快的速度趕赴事故現(xiàn)場，并通過監(jiān)測儀器和一定的技術裝備及實驗室手段，在盡可能短的時間內(nèi)提供污染物的種類、濃度、劑量、污染的范圍及其可能的危害等重要信息。而地理信息系統(tǒng)可以在很大程度上對應急監(jiān)測提供大量有價值的信息，從而幫助應急監(jiān)測人員快速、準確、高效地進行現(xiàn)場監(jiān)測，并及時生成應急預案，幫助決策者做出正確判斷，提供決策依據(jù)。

下面，以合肥市突發(fā)性環(huán)境污染事故應急響應系統(tǒng)為實例，從突發(fā)性環(huán)境污染事故應急監(jiān)測中的該系統(tǒng)的操作角度，說明地理信息系統(tǒng)對其的輔助作用。

1 合肥市突發(fā)性環(huán)境污染事故應急響應系統(tǒng)簡介

1.1 系統(tǒng)概述

安徽省合肥市突發(fā)性環(huán)境污染事故應急響應系統(tǒng)建設屬于合肥市環(huán)境監(jiān)測中心站信息化建設項目，主管單位為:合肥市環(huán)境監(jiān)測中心站。

系統(tǒng)主要應對突發(fā)污染事故，提供地圖及環(huán)境污染事故應急響應相關數(shù)據(jù)的即時查詢，為突發(fā)性環(huán)境污染事故的應急處理提供信息支持。從功能需求上分為基礎數(shù)據(jù)查詢功能、地理信息檢索功能以及事故應急處理輔助決策等；相關數(shù)據(jù)以前期準備的基礎數(shù)據(jù)為主，針對具體污染源和具體污染危險品進行有針對的檢索和查詢，提供相應處理方式等輔助信息；地理信息根據(jù)污染事件地點，展示附近地區(qū)的地理位置及地貌信息，提供數(shù)據(jù)查詢的地圖表示功能。

1.2 平臺邏輯組成

突發(fā)性環(huán)境污染事故應急響應系統(tǒng)包括應用系統(tǒng)、后臺服務、數(shù)據(jù)維護。應用系統(tǒng)主要是在.Net平臺上開發(fā)完成，除自行開發(fā)軟件外，還采用了一些基礎軟件:數(shù)據(jù)庫采用SQL Server，ESRI公司的GIS系列軟件ArcIMS、MapObjects、MapObjects IMS，還有一些基礎程序。

2 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主界面見圖1。

圖1 系統(tǒng)主界面

系統(tǒng)主界面由標題欄、專題導航欄、圖形顯示及操作工具區(qū)、專題信息顯示、操作信息顯示區(qū)等部分構(gòu)成。

標題欄顯示系統(tǒng)標題，系統(tǒng)標題為“合肥市環(huán)保局突發(fā)性環(huán)境污染事故應急響應系統(tǒng)”。專題導航欄排列系統(tǒng)的9個專題選項:事故向?qū)А⑹鹿什樵?、污染源檢索、危險源檢索、放射源檢索、流動源檢索、危險品檢索、專家檢索、案例檢索。

圖形顯示區(qū)顯示合肥市的行政、交通、水系等基本信息。同時，根據(jù)當前專題信息項的不同而顯示相應的事故、危險源、污染源、放射源等分布情況。

地圖工具區(qū)排列了用于地圖操作的17個工具:放大、縮小、原圖、移動、快速定位、清除臨時圖層、量距、屬性表查詢、緩沖分析、標準測點、河流污染擴散模型、空氣污染擴散模型、放射性污染擴散模型、固定危險源快速生成事故、刪除事故、刪除空氣模型、刪除河流模型等。

專題信息區(qū)以層疊方式存放圖層/圖例列表、專題查詢條件及結(jié)果、地圖信息條件查詢及結(jié)果、快速定位操作、應急相關資料、應急物資檢索等內(nèi)容，點擊專題標題可以折疊/展開該信息區(qū)。

操作信息區(qū)域顯示當前操作工具名稱、鼠標所在位置坐標及版權(quán)等內(nèi)容。

3 事故實例操作

一旦發(fā)生突發(fā)性環(huán)境污染事故，建立事故的步驟分別如下:

（1）事故向?qū)?。工作人員接到事故信息后，根據(jù)向?qū)Ы⑹鹿氏嚓P記錄，此時對于固定危險源發(fā)生的事故可以使用“固定危險源快速生成事故”工具，直接生成事故信息，再經(jīng)過編輯完善即可保存上報。除此之外的環(huán)境污染事故都需要通過事故信息生成向?qū)А?/p>

（2）固定危險源快速生成事故。當發(fā)生環(huán)境污染事故的企業(yè)是已經(jīng)收入系統(tǒng)中的固定危險源時，就可以使用系統(tǒng)提供的“固定危險源快速生成事故”工具，直接在地圖上點選發(fā)生事故的危險源，快速生成事故信息。

（3）事故查詢。點擊專題導航欄中的“事故查詢”按鈕，專題信息區(qū)將跳轉(zhuǎn)到事故查詢頁面，在此可按各種條件對事故進行查詢檢索。

輸入查詢條件（或不輸入任何條件），點擊事故查詢頁面的“檢索”按鈕，該頁面即可切換到事故列表頁面。

（4）編輯事故。不論通過“事故查詢”后點擊事故詳情按鈕，或者是通過事故向?qū)墒鹿?，都可以進入事故詳情頁面。

點擊事故詳細頁面的“編輯”按鈕，即可切換到事故的編輯頁面。除編輯基本信息外，在此頁面還可完成對事故記錄、結(jié)束時間、總結(jié)報告的填寫。此外，事故中涉及的危險品、事故中的相關監(jiān)測專家、事故監(jiān)測點、事故應急物資等信息的維護工作也可在此頁面完成。

（5）添加事故危險品。首先點擊事故詳細頁面的“編輯”按鈕，即可切換到事故的編輯頁面。點擊“污染事故中的危險品”欄的“增加”按鈕，跳轉(zhuǎn)到危險品檢索頁面。輸入檢索條件，檢索出危險品列表，選中要添加的危險品，點擊“添加”按鈕，即可添加危險品到事故中，在事故編輯頁面即可看到事故中的危險品列表。

（6）添加事故相關監(jiān)測專家。首先點擊事故詳細頁面的“編輯”按鈕，即可切換到事故的編輯頁面。點擊“污染事故相關監(jiān)測專家”欄的“增加”按鈕，跳轉(zhuǎn)到監(jiān)測專家檢索頁面，輸入檢索條件，檢索出監(jiān)測專家列表。選擇相應的專家添加即可。

（7）事故處理預案生成。在事故詳情頁面上，點擊“預案生成”按鈕，則針對該事故的處理預案就會彈出來。該預案包含了事故的基本信息，事故周圍情況示意圖，事故周圍的重要目標及相關信息，事故中化學危險品的應急處置方法，發(fā)生事故企業(yè)的應急預案等信息。事故處理領導小組在此預案的基礎上，經(jīng)過修改加工，最后確定為該事故的處理執(zhí)行方案。如圖:

預案生成后，會自動在該事故的基本信息中顯示，以便再次查看，也可以在編輯狀態(tài)下上傳和刪除。從預案中，可以看到事故的擴散模型，我們將從河流、空氣的污染擴散及核污染擴散模型來介紹地理信息系統(tǒng)提供的三類擴散數(shù)學模型。

4 事故模型分析

該地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)提供了河流、空氣污染擴散以及核污染擴散模型分析功能，這三類模型分析操作是通過三個地圖操作工具來進行的。

4.1 空氣污染擴散模型分析

在地圖操作工具欄內(nèi)選擇“空氣污染模型”工具，選擇要進行模型分析的事故。如果選擇到事故，其列表就顯示在信息顯示區(qū)內(nèi)，如圖2a所示。

在空氣污染擴散模型分析參數(shù)輸入頁面中輸入（或選擇）相應的參數(shù)后，按“確定”按鈕，即開始空氣污染擴散模型運算。運算結(jié)束后，地圖會自動刷新，顯示計算結(jié)果，如圖2b所示。

圖2 事故模型分析界面

4.2 河流污染擴散模型分析

在地圖操作工具欄內(nèi)選擇“河流污染模型”工具，然后再地圖上拉框選擇要進行河流污染擴散模型分析的事故。如果選擇到事故，其列表就顯示在信息顯示區(qū)內(nèi)。

點擊事故名稱后面的“瞬時”圖標，河流模型計算提示頁面，提示在地圖上選擇河流。在河流污染擴散模型分析參數(shù)輸入頁面中輸入（或選擇）相應的參數(shù)后，按“確定”按鈕，即開始河流污染擴散模型運算。運算結(jié)束后，地圖會自動刷新，顯示計算結(jié)果。

4.3 放射性污染擴散模型分析

在地圖操作工具欄內(nèi)選擇“放射性污染模型”工具，彈出操作提示小頁面，按“確定”按鈕，然后再地圖上拉框選擇要進行模型分析的事故。如果選擇到事故，其列表就顯示在信息顯示區(qū)內(nèi)，在事故列表中點擊事故名稱，可以查看到事故的詳細信息（同事故查詢結(jié)果）。點擊事故名稱后面的“模型”圖標，彈出放射性污染擴散模型分析參數(shù)輸入頁面，輸入初始放射強度、極限放射強度值，按“確定”按鈕，即開始放射性污染擴散模型運算。運算結(jié)束后，地圖會自動刷新，顯示計算結(jié)果。

5 結(jié)語

綜上所述，本系統(tǒng)在原有GIS系統(tǒng)加入生動的圖形交互操作頁面。為工作人員提供全面豐富的環(huán)境事故應急信息服務?？蛻舳谁h(huán)境污染擴散模型運算，事故周圍信息自動提取，事故處理信息及時交流等功能，為環(huán)境污染事故的迅速處理提供了技術保證。

利用地理信息系統(tǒng)的強大數(shù)據(jù)庫，可以以圖形形式實時顯示污染事故的地點、污染范圍、污染強度、衰減速度等信息，同時依托網(wǎng)絡技術，將大型數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場工作人員的計算終端快速結(jié)合，前后方信息共享，將現(xiàn)場的第一手資料迅速傳遞給后方，服務器在快速計算后將結(jié)果反饋在局域網(wǎng)及現(xiàn)場終端。

利用地理信息系統(tǒng)快速、直觀的圖形界面為突發(fā)性污染事故的應急監(jiān)測提供了及時詳實準確的數(shù)據(jù)依據(jù)，即時生成的預案更具有針對性，為決策者提供了非常快速和準確的決策依據(jù)，可以將突發(fā)性污染事故所造成的財物損失和人身傷亡降低到最低限度。

注:本文所涉及圖形、案例、事故，均為系統(tǒng)演示所用，并非真實事件。

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［3］張波.基于GIS的水污染事故水質(zhì)模擬系統(tǒng)動力學模型研究［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，2010.

［4］《輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》編委會編.輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，2001.

［5］《大氣固定源的采樣和分析》編委會.大氣固定源的采樣和分析［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，1993.

［6］夏建新.地表水環(huán)境信息管理與事故應急決策系統(tǒng)——以深圳灣為例［M］.北京:科學出版社，2010.

［7］李國剛.突發(fā)性環(huán)境污染事故應急監(jiān)測案例［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，2010.

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