淺析環(huán)境地理信息系統(tǒng)的發(fā)展思路

1、淺析環(huán)境地理信息系統(tǒng)的發(fā)展思路摘要:簡要介紹環(huán)境地理信息系統(tǒng)的概念和它的基本功能, 列舉環(huán)境地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理中的應(yīng)用 , 對國內(nèi)外環(huán)境地理信息系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)和方向進(jìn) 行闡述并提出發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略和建議。關(guān)鍵詞:GIS ;環(huán)境地理信息系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)庫一、 環(huán)境地理信息系統(tǒng)的概念 環(huán)境地理信息系統(tǒng) ( Geographic InformationSystem forEnvironment , 簡稱 EGIS) 是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和 環(huán)境信息的計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。它是 GIS 技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的延伸,是 GIS 技術(shù) 與環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、環(huán)境管理技術(shù)等各種環(huán)境信息分析

2、和處理技術(shù)的集成。環(huán)境 地理信息系統(tǒng)的主要功能有 :1.基本功能包括對空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲、編輯 , 以及制圖和空 間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點(diǎn)、線、面或修改其屬性 信息；制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖 ,如污染分布 圖、水功能區(qū)劃圖、環(huán)境規(guī)劃圖等等 , 地理要素可放大縮小以顯示不同的細(xì)節(jié)內(nèi) 容, 并能夠測量地圖上線段的長度或指定區(qū)域的面積。2.空間統(tǒng)計分析 (Spatial Statistics Analysis)是指對空間數(shù)據(jù)庫中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。代寫畢業(yè)論文 包括各種屬性數(shù)據(jù)的集中特征數(shù)、 離散特征數(shù)及其分類分級統(tǒng)計等。3.疊加分析 (

3、Overlay Analysis) 功能允許兩個或多個圖層在空間上比 較各空間要素和屬性 , 分為合成疊加和統(tǒng)計疊加。合成疊加得到一個新圖層 , 它 將顯示原圖層的全部特征 ,交叉的特征區(qū)域僅顯示共同特征；統(tǒng)計疊加可以統(tǒng)計 一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對不同的圖層進(jìn)行疊加分析 , 從 而獲得各種感興趣信息 , 如利用類型疊置分析獲取新的類型。如土壤圖與植被圖 疊置, 以分析土壤與植被的關(guān)系 , 可以計算某一區(qū)域內(nèi)的植被類型的數(shù)量及面積 , 即通過對同一地區(qū)、相同屬性、不同時間的柵格數(shù)據(jù)的疊置 , 可以分析由時間引 起的變化,通過與所需提取的范圍的疊加運(yùn)算 ,快速地進(jìn)行范圍內(nèi)信息的

4、提取等。4.緩沖區(qū)分析 (Buffer Analysis) 是 GIS 的基本空間操作功能之一。 例如, 某地區(qū)有危險品倉庫 , 要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍 , 這就需要進(jìn)行點(diǎn) 緩沖區(qū)分析,結(jié)合與居民地圖層的疊加分析 ,可以獲取需要疏散的人口數(shù)等等。綜上所述,空間分析是地理信息系統(tǒng)軟件的核心 ,空間統(tǒng)計分析、疊加分 析、緩沖分析等功能為環(huán)境地理信息系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的環(huán)境分析功能與廣闊的 應(yīng)用空間。隨著其功能的不斷完善和發(fā)展 , 環(huán)境地理信息系統(tǒng)將為環(huán)境各部門提 供一個功能強(qiáng)大的空間信息服務(wù)和管理工具 , 成為各部門日常工作不可或缺的工 作手段。二、 環(huán)境地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用由于環(huán)境地理信息

5、系統(tǒng)具有強(qiáng)大的信息服務(wù)和管理功能 , 具有廣泛的應(yīng) 用范圍。具體體現(xiàn)在兩個方面 , 一是它可以應(yīng)用在環(huán)境管理的各個環(huán)節(jié) , 如區(qū)域 環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)督管理、區(qū)域環(huán)境監(jiān)測及環(huán)境評價研究等；二是它可以廣泛應(yīng) 用在國家、省、市等不同層次的管理。下面簡單介紹一下它的具體應(yīng)用。1.電子地圖使環(huán)境管理工作變得輕松直觀 由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫掛接 ,改變了傳統(tǒng)的信息管理方法 ,地圖由傳 統(tǒng)的靜態(tài)紀(jì)錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動態(tài)的電子地圖 , 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使環(huán) 境主管部門對各種環(huán)境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。如通過直接對地圖 要素進(jìn)行查詢 , 可以獲得環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位、污染源等的空間分布及其與環(huán)境敏感區(qū)

6、域的空間關(guān)系等信息?？梢詫Ω鞣N環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的統(tǒng)計并分析以及采用直 觀的豐富多樣的表現(xiàn)方式進(jìn)行展示 , 為環(huán)境決策提供科學(xué)快捷的支持。2.強(qiáng)大的環(huán)境規(guī)劃手段區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是 EGIS 應(yīng)用發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一 ,目前基于 EGIS 的環(huán)境 規(guī)劃模型還處于深化研究階段 , 將環(huán)境應(yīng)用模型與 GIS 集成為一體 , 可以為環(huán)境 規(guī)劃提供更強(qiáng)大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用 EGIS 能夠更好地考慮和評價建設(shè)項目 對環(huán)境的影響 , 因此在建設(shè)項目的環(huán)境評價中得到廣泛應(yīng)用。3.危險物運(yùn)輸管理借助 GIS 的運(yùn)行路徑選擇功能 , 可以對危險物轉(zhuǎn)移運(yùn)輸線路進(jìn)行優(yōu)化選 擇, 能避開人口集中居住區(qū)、飲用水源地等環(huán)境敏感區(qū)

7、域制定運(yùn)輸計劃。并可以 通過 GPS對危險物的運(yùn)輸線路進(jìn)行實時監(jiān)控。4.環(huán)境模型模擬分析環(huán)境模型在環(huán)境決策中有著重要的作用 , 如可以通過模型模擬出污染事 故發(fā)生后各個時間的擴(kuò)散情況 , 為決策提供科學(xué)的參考依據(jù)。代寫碩士論文常用 的模型主要有大氣擴(kuò)散模型、 1 維水污染擴(kuò)散模型、 2 維水污染擴(kuò)散模型等等 , 實現(xiàn)各種模型的模擬結(jié)果的生成、 2 維和 3 維的顯示等功能。5.為數(shù)字環(huán)保提供技術(shù)平臺 數(shù)字環(huán)保是最近提出來的終極環(huán)境管理系統(tǒng) ,它是繼數(shù)字地球概念提出 以后, 環(huán)保領(lǐng)域提出的新概念 ,它將是未來十年環(huán)保領(lǐng)域信息化建設(shè)的終極方 向,EGIS 作為數(shù)字環(huán)保的基礎(chǔ)平臺，將能夠為用戶提供實

8、時動態(tài)環(huán)境信息服務(wù)，也能夠為環(huán)境管理者提供決策信息 , 逐步控制污染 , 改善環(huán)境狀況 , 提高人民生活 水平。三、國外環(huán)境地理信息系統(tǒng)的研究重點(diǎn)1.數(shù)據(jù)采集的技術(shù)比選當(dāng)前環(huán)境管理決策要求 EGIS 提供的數(shù)據(jù)種類及其范圍都在不斷擴(kuò)大 , 同時信息采集技術(shù)也有了很大的發(fā)展，包括 GPS 技術(shù)、視頻技術(shù)、高清晰衛(wèi)星 圖像、實時環(huán)境監(jiān)測技術(shù)等等。這些實時信息采集系統(tǒng)都有很多傳感器 , 包括空 氣質(zhì)量、溫度、氣壓及水質(zhì)等等。如最近微軟公司正在基于 Virtual Earth 開 發(fā)一項新技術(shù) , 用戶可以在地圖上搜索大量的實時信息 , 如道路擁堵情況、天氣 狀況、空氣質(zhì)量 , 甚至是汽油價格等等實時

9、信息 , 這需要大量的傳感器采集空間 及其相關(guān)的實時信息 , 這無疑會推動更多的數(shù)據(jù)采集技術(shù)的開發(fā)。2. EGIS 與環(huán)保信息化之間如何協(xié)調(diào)發(fā)展可以預(yù)計未來五年內(nèi) EGIS 將 會與環(huán)境信息化越來越緊密地集成起來 ,發(fā)揮良好的社會經(jīng)濟(jì)效益 ,大大提高現(xiàn) 有的環(huán)境管理與決策水平。二者的緊密集成還需要研究以下問題 :1.制定所需空間數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) , 以保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性與兼容性2.空間數(shù)據(jù)的獲取渠道以及更新途徑 ,以保證系統(tǒng)的可用性及可靠性 ;3.研究以何種方式進(jìn)行有效集成 , 并分析這種方式的可行性 ;4.研究環(huán)境信息與空間信息及其分析、模擬結(jié)果的綜合表現(xiàn)方式 ;5.建立示范項目以便分析和

10、測試集成的效果。3.海量空間數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)隨著空間信息與環(huán)境信息的積累 ,EGIS 的數(shù)據(jù)庫的維護(hù)會變得越來越重 要,新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可能會使數(shù)據(jù)量以幾何級數(shù)增長 , 海量數(shù)據(jù)的存儲與維護(hù) 是要繼續(xù)研究的課題。如 : 采用什么技術(shù)來實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的更新與歷史數(shù)據(jù)的備 份 ? 如何實現(xiàn)新舊空間數(shù)據(jù)的合并和統(tǒng)一 ? 如何利用數(shù)據(jù)挖掘與信息抽取技術(shù) 來更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)的利用價值 ? 遙感數(shù)據(jù)如何才能得到有效的利用 ? 等等。四、發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略探討和建議隨著國外 EGIS 技術(shù)的逐漸成熟和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速發(fā)展 , 建立環(huán)境 地理信息系統(tǒng)的條件開始逐漸成熟 ,而且將成為我國發(fā)展 GIS 的重點(diǎn)

11、領(lǐng)域 ,從 GIS 在我國近幾年的發(fā)展領(lǐng)域也可以看出這種趨勢。當(dāng)前我國有關(guān)部門已經(jīng)開 始著手進(jìn)行環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā) , 并進(jìn)行了一些有益的嘗試 , 如廣東省環(huán)境 信息中心開發(fā)的珠三角水環(huán)境信息管理系統(tǒng)等 , 但鑒于我國 GIS 基礎(chǔ)工作薄弱 , 特別是基本的空間信息數(shù)據(jù)庫尚未建立 ,因此 EGIS 的開發(fā)費(fèi)用十分巨大 ;加上 EGIS 的發(fā)展涉及眾多部門和多種技術(shù) , 因此有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)重視和開展我國 EGIS 的發(fā)展策略研究。發(fā)展 EGIS 應(yīng)當(dāng)采用“統(tǒng)一規(guī)劃、注重基礎(chǔ)、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開發(fā)、 協(xié)調(diào)發(fā)展”的發(fā)展策略。1. 統(tǒng)一規(guī)劃。由于 EGIS 的發(fā)展不但涉及眾多環(huán)境部門 , 還包括與其

12、他 各級政府管理部門 （如土地管理、環(huán)保、環(huán)境管理等部門 ） 之間的信息交流 ; 同 時又涉及多種信息技術(shù) , 而信息技術(shù)發(fā)展的速度十分迅速 , 為了降低空間數(shù)據(jù)資 源采集和管理的成本 , 為了適應(yīng)未來發(fā)展的需要 , 必須在多方部門的參與下 , 統(tǒng)一 規(guī)劃和構(gòu)建EGIS 的發(fā)展框架。2. 注重基礎(chǔ)。由于我國 GIS 發(fā)展基礎(chǔ)薄弱 , 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是系統(tǒng)生命力的 關(guān)鍵,失去了完善可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐 , 系統(tǒng)的功能再強(qiáng)大也不能發(fā)揮其作用 , 因此要在統(tǒng)一規(guī)劃的思路和明確的發(fā)展框架下 , 不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ) 環(huán)境數(shù)據(jù)庫的積累與建設(shè)。3. 緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展。代寫職稱論文在技術(shù)上緊密跟 進(jìn)國外先進(jìn)的 GIS 技術(shù),高起點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā) , 與我國的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度相協(xié) 調(diào), 共同發(fā)展適合我國國情的 EGIS。當(dāng)前我國各地許多部門