地理信息系统在环境保护中的应用
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作者: 严兴祥
[摘 要]随着地理信息系统使用的不断推广，研究其在环境保护中的应用凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了地理信息系统的特征。在探讨环境信息系统与GIS的基础上，研究了在环保领域应用GIS技术的情况。
[关键词]地理信息系统；环境保护；应用
中图分类号：C931.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0362-01
一、前言
作为一项实际应用效果良好的系统方法，地理信息系统在近期得到了长足的发展和进步。研究其在环境保护中的应用，能够更好地提升其实践水平，从而保证环境保护的效果优化。本文从概述相关内容着手本课题的研究。
二、概述
在当今全球性环境恶化日趋严重的背景下，人类社会共同面对的是解决人口和资源以及环境问题，人们对保护环境的重要性认识深刻。各界人士开始高度重视重大推动环境保护进程的信息技术。但保护环境与采集和处理环境信息具有密切的关系，而空间位置将决定85%以上的环境信息，与有关，所以就环境保护工作而言，其有力的工具就是地理信息系统。研究者运用地理信息系统技术，对各种环境信息进行获取和存贮等，并可有效的监测和评价，以及分析和模拟环境，从而把信息服务和技术支持客观和及时，以及全面和准确的提供给环境保护。我国领土面积较大，存在着突出的环境问题，因此国家环境地理信息系统的建设和发展意义重大，而且必要性和迫切性极为突出。
我国由于过于注重经济的发展，而忽视环境的保护，致使出现环境污染严重，生态破坏严重的局面，在这种严峻的形势下，我国各级环保部门以环境保护这项艰巨繁杂的任务视为自己的职责，在实践中对环境信息的获取与处理达到及时和准确以及高效的重要性认识充分，并对信息技术应用达到广泛和灵活的重要性也认识深刻。积极的投身到环境地理信息系统的建设中。目前，地理信息系统平台软件被全国绝大部分环保部门使用，环境基础数据库在大部分省市完备的建立起来，并以GIS平台为基础，把城市环境地理信息系统等模块开发出来，应用GIS平台成效显著。
三、地理信息系统的特征
地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘科学，它具有多学科交叉的特征，地理信息系统又是计算机化的信息系统，需要得到计算机硬件和软件系统的支持。
地理信息系统处理的对象为地理空间信息，地理信息系统用于处理自然界特定空间内各种地理现象的信息，地理信息系统的核心组成是地理数据库和空间数据库，包括属性数据库、图形数据库和遥感影像数据库等，地理信息系统能够在同一的平台内综合处理这些信息，这是地理信息系统不同于其他信息系统的重要一点，并且包含的内容是丰富的和广泛的。
地理信息系统可以根据实际需要设计生产各种地图，它通过图表、文字、色彩等信息形象的表现出来，地理信息系统具有强大的制图功能，完全可以代替传统制图和一般意义上的机助制图技术。地理信息系统具有空间分析功能，从而使地理信息系统区别于机助制图系统，也正是空间分析功能赋予地理信息系统以强大的生命力。空间模拟地理信息系统是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。
地理信息系统除了具有信息的一般特性还具有以下独特特性：①空间分布性。它具有先定位后定性以及在区域上的分布特点，属性的表现形式是多层次的。②数据量大。因为它具有空间特征和属性特征还随时间的变化而变化，所以数据量很大。
四、环境信息系统与GIS
1.我国当前环境信息系统的功能
对于巨量的环境数据，应使其有效地为环境管理决策服务，当前环境管理信息系统的功能大致有以下几点：
为环境管理部门提供数据和信息存储方法（基础数据库系统）；提供环境管理的统计数据、报表和图形编制方法；建立环境污染的若干模型，为环境管理决策提供支持；提供环保部门办公软件；提供信息传输的方法和手段。
城市环境信息系统（UEIS）是一个空间型的环境信息系统，以“人口-资源-经济-环境”区域综合体为研究对象，深入研究它们内部和彼此之间的相互关系与变化规律，为城市区域环境管理决策及其他服务提供了一种现代化的技术手段，其主要功能是完成日常城市环境规划、管理、决策及科研所需数据的存储更新、查询检索、统计分析和绘图制表等任务；利用常规监测和调查数据，完成以总量控制为目标的各项工作如环评、发展预测、环境模拟与规划等；利用遥感数据，完成对城市生态变化的检测与评价有关工作如城市生态遥感制图、城市用地结构、空间质量及社会环境评价。
2.数据组织及应用模型
UEIS的数据组织用来源、类型及结构（字符型、数据型和少量日期型）和组织形式描述，系统的基础数据包括区域背景（地理图文、遥感影像）、环境信息（环境背景值、污染源、监测、统计、标准等）和辅助信息（人口、经济、水文、气象等），属性数据以DBF文件的形式存放，由关系数据库FOXBASE管理，图形以VEC的形式存放，由系统管理。应用模型是系统的中心，有大气现状评价、大气质量预测与大气环境规划三个应用模型和城市用地结构、空间质量及社会环境三个评价模型。
3.技术特点及不足
UEIS在GRAMS支持下，结构功能性能能满足城市环境管理与城市生态评价等要求，是一个以城市生态为主要对象的多功能多目标的GIS应用系统，灵活通用的检索查询使已有数据库数据得以有效利用，实现了模型的计算，把遥感信息列入环境应用领域，界面友好。不足是图形图像的扫描、图形与属性数据交互查询、环境模型应用、维度扩张、环境数据库功能有待进一步完善。
五、在环保领域应用GIS技术的情况
1.应用GIS图
运用GIS技术把各类环境专题图制作出来，并以专题图库的形式进行汇集，是应用该技术主要完成的任务。而传统手工制图技术具有较长的制作周期，更新内容慢的特征，两者相比，利用GIS技术对地图数据库进行构建，是“投入一次实现产出多次”的有效利用基础资源。同时，以各自不同的需求为导向，GIS地图数据库用户可把各类专题图输出来。
2.以GIS为基础的地理信息系统
系统管理和强大处理空间数据的采集和编辑以及整合能力是GIS出众的功能。充分的运用好这一优点，将使地理信息系统的建立具有较强的综合性，而且具有完备的特征，例如使用GIS可以把污染源空间数据库等各种环境空间数据库建立起来。
3.在环境监测中应用GIS
利用GIS技术能够有效地实现存储和分析，以及显示和处理实时采集的数据，这将有利于辅助即时决策环境问题。如深流域水环境信息管理系统被广东省开发出来，该系统对水环境现状的显示和分析可以直接进行，对污染源的分布直观呈现，并能够实现即时评价水环境质量，还对污染物来源等具有追踪功能。但是就我国获取和处理环境信息水平来看，总体技术上还处于比较低的状态，普遍运用常规环境监测技术手段，连续动态监测环境污染和生态还达不到大面积和全天候以及全天时。
六、结束语
通过对地理信息系统在环境保护中应用的研究，我们可以发现，该项工作的开展有赖于对多项优势条件的利用，有关人员应该从环境保护的客观实际出发，研究制定最为符合实际的地理信息系统应用方案。
参考文献
[1] 杨浩，谢学军，黄磊.基于地理信息技术的环境保护应急系统设计与开发[J].甘肃科技.2011（23）：88-89.
[2] 王小兵，孙久运.地理信息系统综述[J].地理空间信息.2012（01）：12-16.
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