作者簡(jiǎn)介：齊爽，男，出生年：1986年，籍貫：河北省故城縣人，本科學(xué)歷 ，助理工程師，從事環(huán)境評(píng)估工作。

摘要：本文結(jié)合GIS基本概念及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，綜合論述了GIS技術(shù)在大氣環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、水資源環(huán)境監(jiān)測(cè)等環(huán)境監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理、影響預(yù)測(cè)和綜合評(píng)價(jià)、查詢?cè)u(píng)價(jià)結(jié)果、專題地圖生成等環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)等環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用，GIS與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合運(yùn)用將充分發(fā)揮出巨大的發(fā)展?jié)摿?，地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，簡(jiǎn)稱GIS）是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種空間的、動(dòng)態(tài)的地理信息為地理研究和決策服務(wù)的分析、處理、挖掘海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)，是一種采集、存儲(chǔ)、管理、查詢檢索、分析及顯示和描述空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：GIS；環(huán)境監(jiān)測(cè)；環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X87 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（a）-0000-00

GIS是在計(jì)算機(jī)軟、硬件支持下，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)或部分地球表層（含大氣層）空間相關(guān)數(shù)據(jù)及屬性的采集、錄入、儲(chǔ)存、編輯、處理、分析、輸出等，主要包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四部分，較一般的管理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、形象直觀的應(yīng)用界面、強(qiáng)大的空間分析能力等。隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，保護(hù)生態(tài)環(huán)境已成為全社會(huì)關(guān)注的問題，GIS與環(huán)境科學(xué)的結(jié)合運(yùn)用有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，將被廣泛應(yīng)用于環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境規(guī)劃等領(lǐng)域，可快速、準(zhǔn)確獲取環(huán)境信息，完成空間信息分析和圖形處理等，從空間和時(shí)間上分析出環(huán)境資源現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)等。

1 GIS應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

①GIS的標(biāo)準(zhǔn)化包括支持GIS工作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)交換格式的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，提供GIS工作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化，建立開放地理信息系統(tǒng)的互操作標(biāo)準(zhǔn)，尋求網(wǎng)絡(luò)地理信息 系統(tǒng)數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)處理服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)方法等。GIS以上述標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，既有利于地理數(shù)據(jù)的維護(hù)，又節(jié)省了大量時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。

②與其他普通軟件相比，GIS具有獨(dú)特的空間和屬性數(shù)據(jù)管理以及空間分析應(yīng)用功能，而且這是任何普通軟件無法替代的；GIS可將地理學(xué)發(fā)展史中現(xiàn)代理論、方法與計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合起來，充分發(fā)揮出其強(qiáng)大的空間、屬性分析能力，這是傳統(tǒng)手段方式無法比擬的；GIS在環(huán)境科學(xué)中彰顯出定量、快速、易修改、易更新，并能動(dòng)態(tài)、模擬分析地理數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，這也是常規(guī)評(píng)價(jià)方法難以實(shí)現(xiàn)的。

③GIS數(shù)據(jù)根據(jù)同一空間坐標(biāo)及不同領(lǐng)域可享數(shù)據(jù)和結(jié)果，數(shù)據(jù)通用性相對(duì)增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)各部門之間的形成支持整個(gè)項(xiàng)目的戰(zhàn)略決策系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的共享和自由交換，并通過WEBGIS及時(shí)發(fā)布成果。

2 GIS在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

2.1 GIS環(huán)境監(jiān)測(cè)

2.1.1 GIS大氣環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

隨著城市的擴(kuò)展和人口的增多，機(jī)動(dòng)車數(shù)量急劇增加，城市向著工業(yè)化方向發(fā)展，工業(yè)排放的大量有害物及機(jī)動(dòng)車廢氣等使得城市空氣遭受嚴(yán)重污染，改善大氣質(zhì)量，維護(hù)生態(tài)環(huán)境平衡是當(dāng)前多國(guó)家和地區(qū)迫切需要解決的問題。人類賴以生存的大氣環(huán)境具有空間尺度大，空氣流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，地面是自然環(huán)境中的空氣不可逾越的固體邊界。GIS技術(shù)適用于對(duì)大氣環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析，利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)收集并整理主要污染物、污染物擴(kuò)散范圍、周圍地形及存在大氣污染隱患的工廠企業(yè)及其位置信息等，建立地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過GIS空間分析和數(shù)據(jù)顯示獲取污染物在大氣環(huán)境中的濃度分布圖，最終得出污染物的空間分布及超標(biāo)情況。我國(guó)“七五”環(huán)保項(xiàng)目中“國(guó)家大氣環(huán)境信息系統(tǒng)”就是充分利用了GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)和分析的。

2.1.2 GIS水資源環(huán)境監(jiān)測(cè)

水是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)條件之一。當(dāng)前，由于水源污染趨于嚴(yán)重并存在復(fù)合型污染，造成大量水源不能飲用。近幾年，GIS技術(shù)被用于水資源環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理中，其強(qiáng)大的空間信息管理和分析功能完全符合水資源環(huán)境空間信息量較大的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的進(jìn)行組織和管理水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)，有利于管理人員查詢、編輯、修改各種空間信息；而且還可利用GIS空間分析及圖表分析優(yōu)勢(shì)，分析空間和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并制作專題圖表，為管理部門制定水污染治理方案提供出有效的信息支持。

2.2 GIS在環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)

2.2.1 數(shù)據(jù)處理

環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)工作涉及大量的工程項(xiàng)目規(guī)劃數(shù)據(jù)、區(qū)域自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境數(shù)據(jù)及污染物排放數(shù)據(jù)和環(huán)境本底值等用于評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用GIS技術(shù)開展該項(xiàng)工作，可將這些大量數(shù)據(jù)存入屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，并綁定評(píng)價(jià)區(qū)域地理空間位置，有利于開展環(huán)境影響預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)時(shí)隨時(shí)調(diào)用任一區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù)，并可根據(jù)設(shè)定值查詢和檢索數(shù)據(jù)。GIS對(duì)海量數(shù)據(jù)快速處理能力滿足了對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中大量數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)的要求，并將評(píng)價(jià)結(jié)果經(jīng)程序設(shè)計(jì)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，再通過關(guān)系化數(shù)據(jù)庫(kù)語言作出評(píng)價(jià)區(qū)域結(jié)果分級(jí)檢索并生成專題圖，準(zhǔn)確、快速、靈活的處理數(shù)據(jù)，這種強(qiáng)大的技術(shù)支持促進(jìn)了環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)工作的數(shù)字化發(fā)展。

2.2.2 影響預(yù)測(cè)和綜合評(píng)價(jià)

在進(jìn)行環(huán)境綜合分析及評(píng)價(jià)時(shí)，可充分利用GIS極強(qiáng)的管理空間數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)分析功能，將環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)的原始數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與地理區(qū)域空間位置數(shù)據(jù)相結(jié)合，獲取不同方法分析及評(píng)價(jià)結(jié)果，然后將這些結(jié)果采用數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形、圖表等方式存儲(chǔ)用于以后應(yīng)用。同時(shí)，通過編制應(yīng)用軟件使GIS與各種綜合評(píng)價(jià)方法集成，設(shè)計(jì)出專業(yè)環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用軟件有目的的進(jìn)行各種評(píng)價(jià)結(jié)果的空間分析，從而使環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)處理速度及空間表現(xiàn)力得到進(jìn)一步提升，而且實(shí)現(xiàn)在評(píng)價(jià)區(qū)域地圖上按照不同要求對(duì)所提供的預(yù)測(cè)分析結(jié)果進(jìn)行顯示或打印。

2.2.3 查詢?cè)u(píng)價(jià)結(jié)果

應(yīng)用GIS進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，可實(shí)現(xiàn)全面、快速的查詢區(qū)域人口數(shù)據(jù)、地理位置數(shù)據(jù)、污染源排放數(shù)據(jù)、影響預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)等，并能在查詢過程選擇任一地點(diǎn)進(jìn)行查詢，也可進(jìn)行利用綜合污染等級(jí)、污染物濃度等條件查詢，查詢結(jié)果會(huì)迅速、準(zhǔn)確的出現(xiàn)在區(qū)域電子地圖上，并可對(duì)電子地圖進(jìn)行隨意放大、縮小、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等便捷操作，充分發(fā)揮GIS快捷準(zhǔn)確的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有利于管理人員進(jìn)行管理和決策。

2.2.4 生成專題地圖

根據(jù)評(píng)價(jià)要求，GIS技術(shù)可對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中原始資料進(jìn)行相關(guān)分析計(jì)算得出區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果，然后把結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)用軟件可任意調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)綁定數(shù)據(jù)與區(qū)域地圖，就可以運(yùn)用條形圖、餅型圖、點(diǎn)密度圖集填充區(qū)域圖等一定的圖形表示方式，在地圖上自動(dòng)生成評(píng)價(jià)結(jié)果專題圖。評(píng)價(jià)人員根據(jù)需要隨意選取專題地圖生成方式，GIS系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)結(jié)果圖。

3 GIS在其他環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

GIS技術(shù)可將數(shù)據(jù)及地圖連接起來，建立拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)行空間分析、查詢及各類專題圖的制作等，直觀、形象的顯示環(huán)境質(zhì)量和污染狀況，并可選擇各種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行單要素評(píng)價(jià)和區(qū)域綜合評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)因子分析、計(jì)算和評(píng)價(jià)成果的自動(dòng)輸出，完成GIS項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)、區(qū)域環(huán)境影響評(píng)價(jià)及累積環(huán)境影響評(píng)價(jià)等環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)用，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高評(píng)價(jià)工作進(jìn)程。而且，還可利用GIS空間分析技術(shù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和空間圖形庫(kù)結(jié)合，對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)收集管理、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)及污染控制規(guī)劃等方面進(jìn)行相應(yīng)處理，更加快速、直觀、時(shí)效的放映環(huán)境規(guī)劃決策過程，充分發(fā)揮GIS在環(huán)境規(guī)劃中的及時(shí)更新數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)查詢地理空間信息和屬性數(shù)據(jù)以及可宏觀把握、微觀分析的功能優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪小欽. GIS與大氣質(zhì)量模型結(jié)合的探討[J].環(huán)境科學(xué)研究，2000，13（4）

[2] 姚申君，吳建平，易敏，等. GIS在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)報(bào)，2007，26（6）

[3] 徐華山，任玉芬，向中林. GIS在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)，2007，21（1）