浅谈地理信息系统在环境管理中的应用

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　　[摘 要] 当前我国环境污染较为严重,在环境问题被提上议事日程的今天,利用有效的地理信息系统,对环境管理应用系统进行一系列的设计与开发,已经成为目前环境管理领域一项非常重要的任务。地理信息系统(Geographic Information System)这门新兴技术具有较强的应用价值,可以在我国的环境规划、决策和管理中得到采用。
　　[关键词] 地理信息系统 环境管理 应用
　　
　　一、引言
　　自20世纪60年代初期,加拿大将非空间信息与空间信息密切结合,从而形成了世界上第一个地理信息系统以来,地理信息系统(Geographic Information System)这门新兴技术很快在世界范围内被广泛应用,并逐渐在众多科学领域中发展成为一个独立发展的前沿领域。所谓地理信息系统(GIS),就是指收集、存储、分析、综合、管理和处理环境信息和空间信息的计算机软、硬件系统。目前,GIS已经成为一门集地理学、计算机科学、环境科学、测绘遥感学、信息科学、管理科学、城市科学和空间科学于一体的新兴边缘学科。从宏观上看,它包括人才、数据、软件、硬件和方法五大要素;从微观上看,它是一个可以输入、查询、存储、操作和输出包括空间信息和环境信息在内的所有信息的计算机信息系统。在许多国家,GIS已经被广泛应用于环境保护与治理、灾害监测与防治、资源开发与管理等众多领域。它已经成为支撑社会可持续发展的有效的决策辅助工具。
　　我国作为世界上最强大的发展中国家,环境污染较为严重,在环境问题被提上议事日程的今天,利用有效的地理信息系统,对环境管理应用系统进行一系列的设计与开发,已经成为目前环境管理领域一项非常重要的任务。
　　二、地理信息系统的功能
　　近年来,地理信息系统被广泛应用到环境规划与管理中,它的引入对环境管理带来了巨大的优越性,主要体现在:
　　1、GIS特有的空间数据的管理功能及空间分析的应用功能是其他任何软件都替代不了的。GIS可以将多信息源的空间数据进行分类、分级、标准化和规范化,分别采用点、线、面、注记等四种不同的空间数据层来表达不同的空间对象,从而有效地将各种数据可视化,大大改善了工作质量。(见图1)
　　图1:地理信息系统设计
　　2、GIS可以使用卫星动态监测的方法,获得区域或者全球的宏观概念,然后选择疑点进行深入分析和详细研究,节约大量时间和精力。
　　3、GIS可以对环境监测历史统计数据进行详细的趋势分析。它利用历史监测数据预测未来的环境状况,从而使得环境管理工作能够极好地适应信息化社会发展的需要。
　　4、由于GIS参照同一空间坐标,因此它可以让不同领域共享数据和结果,从而集成性地支持整个项目的战略决策,避免了传统做法中长时间数据积累和处理的弊端。
　　5、GIS还极大地拓展了工作范围。有害气体对环境的危害不可估量,在传统做法中只能使用一维风向模型对有害气体的影响进行评估,而GIS技术可以基于当地的人口和气象数据,提供路径分析,建立二维的污染物扩散模型。
　　三、地理信息系统在环境管理中的应用
　　目前,我国可以利用地理信息系统进行环境污染物容量区域研究,直观地显示某个城市、某个区域乃至全国的环境管理状况。总的来说,地理信息系统主要应用于以下几个方面:
　　1、大气污染监测与管理
　　在全球气象条件影响下,处于不同地理位置的同种污染物,其排放量的范围和污染程度会有所差异。这一特性决定了大气污染监测与管理适宜于采用空间与定量分析相结合的GIS技术。GIS技术可以将以数据为表示的空间分布、图形和数字融为一体,支持空间分析与数字分析同时进行,摒弃了传统做法中仅仅对统计数据进行定量分析的方法。
　　2、电子地图使环境管理工作可视化
　　由于采用空间数据与数据库密切挂接,GIS改变了传统的环境信息管理方法,地图由传统的静态记录变为形式多样的动态电子地图,从而实现了数据可视化,使环境管理工作变得轻松直观。如果要对地图要素进行查询,GIS技术可以为查询者提供环境监测点位、污染源的空间分布等相关信息,还可以对各种环境数据进行综合的分析和统计,从而为环境决策者提供快捷、科学的信息支持。
　　3、危险物运输管理
　　GIS技术具有运行路径选择功能,因此,通过它可以对危险物的转移运输路线进行优化选择,避开饮用水源地和人口集中居住区等环境敏感区域,科学制定运输计划。
　　4、对环境管理进行科学评价
　　由于GIS能够有效地管理一个地理区域内的环境质量信息、污染源信息及其他有关环境方面的信息,并能分析、统计区域环境影响诸因素的变化状况,因此,利用GIS技术可以对一个区域内的环境管理状况进行科学、合理的评价,从而对区域的环境质量进行预测。
　　5、为数字环保提供技术平台
　　数字环保是最近几年提出来的终极环境管理系统。在提出数字地球的概念之后,环保领域又提出了数字环保这一新概念。它将会是未来数十年内环保领域信息化建设的发展方向,GIS本身所具有的应用价值为数字环保提供了强大的技术平台,它能为环境管理工作者提供实时动态环境信息服务和环境管理决策信息,从而改善环境状况,逐步控制污染。
　　总之,利用GIS技术对环境进行管理已经成为当前国际上的一个重要趋势。随着改革开放的进一步深入,我国在环境规划、决策和管理中采用GIS技术已是大势所趋,它较强的应用价值将会给我国的环境发展状况带来更广阔的发展前景!
　　参 考 文 献
　　[1]苟惠芳,鲁建霞,张树海.浅谈地理信息系统发展及应用[J].机械管理开发,2009年第2期.
　　[2]王家耀.地理信息系统的发展与发展中的地理信息系统[J].中国工程科学,2009年第2期.
　　[3]江彬,周荣福.地理信息系统的应用及发展趋势[J].中国高新技术企业,2010年第15期.■

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