周益欽,朱建剛
(1.浙江省嘉興市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,浙江 嘉興 314000;2.浙江省嘉興市秀洲區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,浙江 嘉興 314001)
共享應(yīng)用的環(huán)境監(jiān)測(cè)GIS平臺(tái)以計(jì)算機(jī)為依托,還有其他衛(wèi)星、遙感技術(shù)設(shè)備以及地理信息系統(tǒng)和GPRS定位系統(tǒng)等共同配合,利用衛(wèi)星、遙感的采集,以及計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的儲(chǔ)存、管理、處理等功能,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和利用的現(xiàn)代化環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)。通過該平臺(tái)獲取的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息是環(huán)境保護(hù)工作人員開展工作的重要依據(jù),為工作人員提供很多空間信息資源,進(jìn)而提升管理決策水平。因此,環(huán)境監(jiān)測(cè)GIS系統(tǒng)的推廣運(yùn)用具有積極的作用和意義。
隨著目前社會(huì)化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,工業(yè)污水的排放,人們生活中造成的“白色污染”,這些現(xiàn)象都對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,使得生態(tài)環(huán)境污染越來越嚴(yán)重。所以,隨著人類對(duì)環(huán)境保護(hù)的呼聲越來越高,我國環(huán)境監(jiān)測(cè)工作人員必須要加緊技術(shù)研究,在控制自身對(duì)自然界造成破壞的同時(shí),急需要掌握準(zhǔn)確的環(huán)境變化數(shù)據(jù)。只有掌握精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息,環(huán)境保護(hù)工作人員才能制定科學(xué)的管理方案,從而有效控制環(huán)境惡化現(xiàn)狀。而共享應(yīng)用的環(huán)境監(jiān)測(cè)GIS平臺(tái)恰好能滿足環(huán)境保護(hù)工作人員這種需求,它通過對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與觀察,最終使工作人員分析和制定環(huán)境保護(hù)措施。這種數(shù)據(jù)化、技術(shù)化以及標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用系統(tǒng)具有積極的現(xiàn)實(shí)推廣意義,且時(shí)間證明該技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用具有很明顯的效果。
環(huán)境保護(hù)工作的工作內(nèi)容十分復(fù)雜,不僅要記錄、分析,還要計(jì)算與發(fā)布,只有引進(jìn)更為先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),才能減輕工作人員負(fù)擔(dān),并且提升監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度。由于GIS環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確及時(shí)地采集和處理環(huán)境信息,并且能及時(shí)為工作人員提供所需要的重要數(shù)據(jù)信息資源,讓工作人員在制定環(huán)境保護(hù)政策時(shí),能有可靠的數(shù)據(jù)作為依據(jù),進(jìn)而全面提升工作人員決策的科學(xué)性。因此,建立共享應(yīng)用的環(huán)境監(jiān)測(cè)GIS平臺(tái)具有重要的作用和意義,工作人員要充分合理利用系統(tǒng)的全部功能,制定科學(xué)可行的環(huán)境保護(hù)方案,進(jìn)而控制現(xiàn)代社會(huì)環(huán)境的不斷惡化。
GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)庫是整個(gè)平臺(tái)的核心部分,它由業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫組成。其中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫主要是可以被環(huán)境保護(hù)工作人員利用的信息數(shù)據(jù),如環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫和污染源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等。而空間數(shù)據(jù)庫則指整個(gè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)信息集合體,它是GIS中的核心,它的主要功能是采集、整理、儲(chǔ)存以及分析處理數(shù)據(jù)。在整個(gè)共享應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測(cè)GIS平臺(tái)中,GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)庫的建立是前提和基礎(chǔ),也是核心部分。
數(shù)據(jù)信息獲取主要是指空間數(shù)據(jù)的采集和整理,而空間數(shù)據(jù)的獲取又包括兩個(gè)方面的作業(yè),首先,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取,根據(jù)我國相關(guān)法律規(guī)定,基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)主要來源于地質(zhì)測(cè)繪部門或單位,這些部門具有測(cè)繪資質(zhì)人員,他們采用專業(yè)的手段和工具,能制出比較精準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。一般工作人員會(huì)采用手扶跟蹤數(shù)字化輸入、GPS接收機(jī)、掃描數(shù)字化輸入、衛(wèi)星遙感攝影以及航空攝影測(cè)量等手段和方法來采集基礎(chǔ)的環(huán)境數(shù)據(jù),最終生成空間數(shù)據(jù)。其次,環(huán)境監(jiān)測(cè)專題數(shù)據(jù),專題要素主要是包括自然環(huán)境的點(diǎn)狀要素,如地表斷面、閘、壩、環(huán)保機(jī)構(gòu)、污染源以及應(yīng)急監(jiān)測(cè)點(diǎn)等。在獲取這些數(shù)據(jù)時(shí),工作人員直接使用手持式GPS進(jìn)行測(cè)定,然后,將GPS測(cè)定的結(jié)果通過設(shè)備數(shù)據(jù)接口,直接將結(jié)果輸出,再進(jìn)行定標(biāo),最后,利用航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)或者衛(wèi)星遙感技術(shù),在地理空間上標(biāo)注數(shù)據(jù)的位置。這些數(shù)據(jù)的獲取很重要,只有全面地獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),工作人員才能采取具有針對(duì)性和科學(xué)性的環(huán)境保護(hù)策略,提升決策的可行性。
數(shù)據(jù)處理是一項(xiàng)重要且龐大的工作,環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括監(jiān)測(cè)部門提供的環(huán)境監(jiān)測(cè)資源分布數(shù)據(jù),還有基礎(chǔ)的環(huán)境應(yīng)急數(shù)據(jù)以及測(cè)繪部門提供的數(shù)據(jù)資源等。這些數(shù)據(jù)信息都需要綜合整理,然后將結(jié)果直接呈現(xiàn)在環(huán)境保護(hù)工作人員面前。在數(shù)據(jù)處理過程中,由于各部門提供的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的原始格式各不相同,給數(shù)據(jù)處理人員的工作帶來一定的負(fù)擔(dān)。工作人員在利用資源數(shù)據(jù)時(shí),要認(rèn)真處理數(shù)據(jù)信息。首先,要轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式,即將常用的 DWG、E000TAB、MIF、Coverage、DXF、DGN 和VCT數(shù)據(jù)格式,轉(zhuǎn)為E00、MIF、DXF格式的數(shù)據(jù),然后再將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)經(jīng)過空間數(shù)據(jù)庫輸出SDB格式的文件;其次,空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影的變化,工作人員要通過縮放、平移以及旋轉(zhuǎn)將直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為投影坐標(biāo);再次,工作人員還要結(jié)合地圖,進(jìn)行拼接或分割,進(jìn)而提取分幅地形圖和有用的空間數(shù)據(jù)信息;最后,工作人員還需要對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行修改與編輯等工作,才能最終將數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中,以便后期使用和實(shí)現(xiàn)資源共享。
數(shù)據(jù)的整理和儲(chǔ)存工作也是比較重要且復(fù)雜的部分,首先工作人員要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),其中包括邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)字典設(shè)計(jì)等方面的工作,設(shè)計(jì)需要依據(jù)一定的數(shù)據(jù)信息,確保設(shè)計(jì)方案的可行性。其次,數(shù)據(jù)整理完成后要將數(shù)據(jù)信息資源分類入庫,在入庫前還需要組織數(shù)據(jù),即根據(jù)數(shù)據(jù)庫的不同類型,工作人員通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入、接口輸入以及手工輸入等各種數(shù)據(jù)組織方法,將數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存在系統(tǒng)中,確保數(shù)據(jù)的安全和長(zhǎng)久保存,方便工作人員隨時(shí)調(diào)用和資源共享,為以后工作人員提供豐富的歷史資料。
所謂引擎收索功能主要指在平臺(tái)中直接輸入建立關(guān)鍵字查找想要的數(shù)據(jù)信息資源,該功能是GIS平臺(tái)的核心功能。其具體運(yùn)作就是將系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)信息,通過計(jì)算機(jī)一般功能以及人為的手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而讓工作人員能快速、直接地查詢相關(guān)信息。其主要用于圖片數(shù)據(jù)的查詢,并且系統(tǒng)還提供圖片無限放大或者縮小功能,且圖片都是高清的衛(wèi)星圖,工作人員能通過放大功能,直接找到想要找的任何一個(gè)點(diǎn)。同時(shí),還可以對(duì)某點(diǎn)進(jìn)行定位和搜索,如果工作人員想了解某地的環(huán)境情況,可以直接輸入關(guān)鍵字,系統(tǒng)就會(huì)立馬作出反應(yīng),將詳細(xì)情況呈現(xiàn)在工作人員面前。
信息數(shù)據(jù)管理功能是GIS平臺(tái)系統(tǒng)基本的重要功能,首先,由工作人員根據(jù)不同的用戶或者監(jiān)測(cè)人的需要,制定相應(yīng)的地圖,如示意圖或者分布圖等。其次,開展設(shè)計(jì)地圖的工作,為了便于工作人員工作,要針對(duì)不同的地圖性質(zhì),設(shè)定一系列具有操作性的動(dòng)作指令,如圖片放大、縮小,或者圖片的輸進(jìn)輸出等。最后,工作人員要有分寸地發(fā)布圖片。當(dāng)工作人員完成制圖后,要儲(chǔ)存和登記原始信息,然后根據(jù)需要輸出圖片,從而實(shí)現(xiàn)資源的共享。
信息發(fā)布也是利用GIS系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用功能,根據(jù)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)備采集到的信息,通過整理、儲(chǔ)存,以及輸出,環(huán)境保護(hù)工作人員然后根據(jù)作業(yè)結(jié)果,將環(huán)境監(jiān)測(cè)的統(tǒng)計(jì)信息、環(huán)境質(zhì)量情況,以及不同地區(qū)的污染等級(jí)和污染分布圖等,通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)發(fā)布給社會(huì)公眾。
綜上所述,GIS技術(shù)以其能快速、準(zhǔn)確地輔助環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成整理、分析以及儲(chǔ)存數(shù)據(jù)信息等作業(yè),被廣泛應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,并且實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的共享。由此可見,GIS技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用,占據(jù)核心地位,未來技術(shù)研究人員要加強(qiáng)GIS系統(tǒng)研究,進(jìn)一步將其推廣到其他工作中,并且能有效提升環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)作的質(zhì)量,提升環(huán)境保護(hù)工作人員決策的正確率,控制環(huán)境的惡化。
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