彭雙云，楊 昆，朱彥輝

（1.云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650500）

目前，我國(guó)已完成了第一次全國(guó)污染源普查工作，得到了大量的污染源數(shù)據(jù)。通過(guò)利用GIS構(gòu)建污染源管理信息系統(tǒng)不僅可直觀了解污染源的分布，且可分析模擬污染物在環(huán)境中的運(yùn)移擴(kuò)散規(guī)律，實(shí)現(xiàn)污染物擴(kuò)散的可視化表達(dá)，為污染控制和治理提供新的方法和手段[1]。本系統(tǒng)根據(jù)污染源數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了多種查詢統(tǒng)計(jì)操作，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急資源快速查詢與配置、污染影響評(píng)估、應(yīng)急預(yù)案生成等功能；從而為污染源普查管理以及環(huán)境污染事件應(yīng)急聯(lián)動(dòng)單位和個(gè)人提供了信息化工作平臺(tái)[2,3]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用C/S 結(jié)構(gòu)，由數(shù)據(jù)服務(wù)層、數(shù)據(jù)管理層和客戶服務(wù)層構(gòu)成（見圖1）。數(shù)據(jù)服務(wù)層負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)，主要包括基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和污染源空間數(shù)據(jù)庫(kù)，采用微軟的SQL Server2008數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)管理層主要通過(guò)ADO、ArcSDE等中間件實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、查詢和修改等管理；客戶服務(wù)層為用戶提供地圖顯示、查詢統(tǒng)計(jì)、地圖打印輸出、污染事件應(yīng)急決策等功能[4]。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)分為地圖基本功能模塊、查詢分析模塊、打印輸出模塊、專題查詢統(tǒng)計(jì)模塊和污染事件應(yīng)急決策分析模塊，如圖2所示。

3 系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

3.1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)包括數(shù)字線劃圖、正射影像圖和數(shù)字高程模型。這些數(shù)據(jù)在應(yīng)用系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，不僅是污染源、污染事件的定位基礎(chǔ)，而且是進(jìn)行空間查詢、路徑分析、鄰近設(shè)施分析、服務(wù)區(qū)生成及預(yù)案制作的關(guān)鍵要素。

不同比例尺的電子地圖能夠表現(xiàn)的內(nèi)容和信息量有所不同，可以滿足不同需求。多級(jí)比例尺空間數(shù)據(jù)是環(huán)保部門進(jìn)行宏觀和微觀決策的基礎(chǔ)。此外，由于電子地圖更新具有一定的周期性，對(duì)于變化較大的地區(qū)，需從衛(wèi)星遙感影像或飛機(jī)拍攝的航片中獲取最新信息。

3.2 污染源和應(yīng)急響應(yīng)專題數(shù)據(jù)

它們是與污染事件應(yīng)急業(yè)務(wù)密切相關(guān)、且可為環(huán)保各業(yè)務(wù)部門開展地理信息應(yīng)用所共同需要的一些公用性數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)信息將充分利用第一次全國(guó)污染源普查的信息成果，按照空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)進(jìn)行整理和加工，使之成為決策支持系統(tǒng)的專題空間數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括[5]：

1）污染源信息：各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活污染源及集中式污染治理設(shè)施的空間位置和屬性信息；

2）應(yīng)急業(yè)務(wù)信息：各種應(yīng)急響應(yīng)部門（政府、環(huán)保單位、消防武警、醫(yī)院等）和氣象數(shù)據(jù)等信息；

3）輔助信息：輔助預(yù)案制作的路線圖符號(hào)和各種應(yīng)急響應(yīng)專業(yè)符號(hào)等；

4）現(xiàn)場(chǎng)信息：污染事件現(xiàn)場(chǎng)的各種聲音、視頻和圖像等多媒體信息。

3.3 系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)字典

系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)包括用戶管理數(shù)據(jù)和系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)，用于存儲(chǔ)用戶名稱、密碼、存儲(chǔ)系統(tǒng)訪問時(shí)間和維護(hù)情況等；數(shù)據(jù)字典包括各種對(duì)照表，存放圖層、地名等數(shù)據(jù)的描述性信息。

4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

1）地圖基本功能模塊，主要實(shí)現(xiàn)地圖的數(shù)據(jù)加載、圖形縮放及漫游等。

2）地圖查詢分析模塊，包括屬性查詢、空間查詢、模糊查詢和點(diǎn)擊查詢等功能。

3）地圖輸出模塊，包括地圖整飾、地圖打印預(yù)覽與打印、地圖圖片輸出等功能。

4）專題查詢統(tǒng)計(jì)模塊，包括監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)查詢、應(yīng)急機(jī)構(gòu)查詢、污染源查詢和污染源信息統(tǒng)計(jì)，如圖3所示。

5）地圖渲染模塊，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖顏色、符號(hào)等的設(shè)置，是專題圖制作的基礎(chǔ)。

6）污染事件應(yīng)急決策分析，包括最優(yōu)路徑分析、最近設(shè)施查找、服務(wù)區(qū)分析、污染源影響評(píng)估與應(yīng)急預(yù)案制作等功能。最優(yōu)路徑分析是在綜合考慮通行時(shí)間、效率等多種影響因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算最小累加費(fèi)用值來(lái)確定最優(yōu)路徑的。最近設(shè)施查找是根據(jù)污染源事件發(fā)生的位置查找最近的服務(wù)設(shè)施（醫(yī)院、消防隊(duì)等）。服務(wù)區(qū)分析是依據(jù)時(shí)間、道路狀況來(lái)確定應(yīng)急機(jī)構(gòu)的服務(wù)范圍，界面如圖4所示。污染源影響評(píng)估是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)獲取的相關(guān)信息，通過(guò)對(duì)相關(guān)信息的輸入確定污染的事故等級(jí)，結(jié)合地理空間要素分析模擬污染事故的影響區(qū)域。應(yīng)急預(yù)案制作是將依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制作的圖示符號(hào)通過(guò)點(diǎn)擊的方式部署到地圖上，并對(duì)這些符號(hào)進(jìn)行縮放、平移等操作，如圖5所示。

[1]龔健雅．地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)[M]．北京：科學(xué)出版社，2001

[2]馮暉．3S等信息化新技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)科研領(lǐng)域的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2008,27(3): 87-88

[3]張立國(guó)，孔兆慧，許致福,等. 基于GIS的環(huán)境保護(hù)信息系統(tǒng)[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，24(1): 57-58

[4]張強(qiáng)，豐江凡，閭國(guó)年，等.環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)最短路徑分析系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2006，18(3):35-38

[5]毛玉如，沈鵬，張曉曉.污染源普查數(shù)據(jù)分析和成果開發(fā)的基準(zhǔn)研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2009(1):63-65