地理信息系統在環境保護中的應用

黃 菊

（首都師范大學科德學院，北京 100048）

地理信息系統在環境保護中的應用

黃 菊

（首都師范大學科德學院，北京 100048）

隨著科學技術水平的不斷提升，各種現代科技在環境保護中的應用也逐漸廣泛起來。將地理信息系統與環境保護相結合已經成為環境管理領域中廣泛應用的結果，本文從介紹環境保護領域中幾個地理信息系統應用實例，提出未來的地理信息系統技術將在環境保護領域得到更大程度和更廣泛的應用。

地理信息系統；環境保護

人口、資源和環境是當今人類社會所共同面臨的嚴峻問題。隨著全球性環境的日益惡化，人們已越來越認識到環境保護的重要性。與此同時，相關科學技術，特別是能夠對環境保護進程產生重大推動作用的信息技術也日益受到各界關注。環境保護離不開環境信息的采集和處理，而環境信息85%以上與空間位置有關，所以，地理信息系統就自然成為環境保護工作的有力工具。在地理信息系統的技術支持下，研究者不僅可以方便的獲取、存貯、管理和顯示各種環境信息，而且可以對環境進行有效的監測、模擬、分析和評價，從而為環境保護提供全面、及時、準確和客觀的信息服務和技術支持。我國地域遼闊，環境問題突出，建設和發展國家環境地理信息系統有著十分明顯的必要性和迫切性。它對國家環境保護工作的觀念、效率、方式和面貌都會帶來深刻的變化和影響。然而，國家地理信息系統建設與發展尚處于起步階段，有大量的問題需要進行研究。

1 環境地理信息系統建設現狀

在開展環境保護工作與建設環境地理信息系統的實踐過程中，面對我國環境污染和生態破壞的嚴峻形勢和艱巨繁雜的環境保護任務目標，我國各級環保部門已逐漸認識到及時、準確、高效的獲取與處理環境信息的重要性，認識到在環境保護工作中廣泛、靈活地應用信息技術的重要性。

目前，全國已有27個省市自治區的環保廳及一百多個市地級行政區劃內的環保部門開始使用地理信息系統平臺軟件和相應的硬件設施，其中大部分省市已經建立較為完備的環境基礎數據庫，并在GIS平臺基礎上開發了城市環境地理信息系統、重點流域水資源管理、環境污染應急預警預報系統等模塊，根據目前的反饋來看，GIS平臺的應用取得了顯著的成效。在下文中將結合實例分別闡述GIS技術在環境保護領域的應用情況。

2 GIS技術在環保領域的應用

2.1 GIS制圖

應用GIS技術制作各類環境專題圖并匯集成專題圖庫，是該技術在應用上的重要內容。與制作周期長、內容更新慢的傳統手工制圖技術相比，利用GIS技術建立地圖數據庫，在基礎資源的利用上可收到“一次投入、多次產出”的效果，同時，GIS地圖數據庫用戶還可以根據各自不同的需求輸出各類專題圖，如污染源分布圖、大氣質量功能區劃圖等。

2.2 基于GIS的地理信息系統

GIS出眾的功能之一，就是它對空間數據采集、編輯、整合的強大處理能力和對相應空間數據的系統管理能力?；谶@一優點，可以建立起綜合性強的完備地理信息系統，例如使用GIS可以建立各種環境空間數據庫，如污染源空間數據庫，環境質量信息數據庫等。

2.3 GIS在環境監測中的應用

利用GIS技術能夠有效地對實時采集的數據進行存儲、處理、顯示、分析，這一特點使實現為環境問題即時決策提供輔助手段成為可能。如廣東省開發了東深流域水環境信息管理系統，該系統可以直接顯示和分析水環境的現狀、直觀呈現污染源分布，并能夠水環境質量做出即時評價，還具備追蹤污染物來源等功能。但是我國環境信息獲取和處理的總體技術水平還比較低，環境監測技術手段普遍還停留在常規階段，對環境污染和生態還不能實現大面積、全天候、全天時的連續動態監測。

2.4 GIS在生態分析中的應用

地理信息系統還可用于對生態現狀的分析，如利用GIS可以比較精確地計算水土流失范圍和荒漠化面積，也可以通過客觀評價生態破壞程度和波及范圍，為各級政府進行生態環境治理提供科學依據。原國家環?？偩诌€將GIS技術與遙感技術相結合，對我國西部12個省市自治區的生態環境狀況進行過調查，并從中得出了西部地區生態環境的空間分布和空間統計數據。

2.5 GIS與環境應急預警

GIS也可以應用于環境應急預警預報，環境質量評價和環境影響評價等工作中。從環境污染應急處置系統的信息需求來看, 該系統必須融合大量的空間數據和屬性數據、法律法規信息、模型信息、多媒體信息等。因此, 系統數據庫的建立、管理尤其空間與屬性數據的協同管理是系統建設的關鍵。這就需要引入GIS 的數據管理功能。GIS 在環境事故應急處置系統中的作用包括提供空間數據和相關屬性數據的快速存取和管理功能；提供分層的可視化的顯示功能；提供空間和屬性數據間的互動查詢；提供空間、屬性數據一體化的統計分析功能以及 提供多種空間決策功能等，此外GIS 還可與環境污染分析預測模型相結合，生成有效的決策支持信息。由此可見, 將GIS 技術應用于環境事故應急處置系統, 可使環境事故應急管理和環境事故應急處置水平上升到一個更高的層次，并可以使環境基礎信息與環境管理信息以及模型分析結果以可視化的圖形、圖像方式呈現給決策管理人員, 提高環境應急管理工作效率。

3 結論

通過對GIS在環境領域的應用我們可以得出以下結論：一、GIS以其高度集成的空間和地理等特征，能為廣大環境工作者提供豐富的地理、氣候、水文數據，在環境保護領域引入GIS能夠充分的考察地理因素在環境中的影響，讓環境管理決策更加準確客觀。二、將GIS應用到環境保護各個領域，利用其能大量存儲、更新、技術數據的功能，是環境決策人能夠更加及時地獲得各種環境信息，掌握到不同地區的污染變化情況，從而能夠及時的調整環境策略。三、GIS系統能夠與各種環境管理、分析系統進行有效結合。在系統中編入各種污染、評價、預測等數學模型，通過對GIS采集到的污染源位置和污染分布狀況數據輸入模型進行計算，可以立即得到各種有效的理論評估和決策方案，為環境工作者提供重要的技術指導和建議。四、未來將GIS、GPS、RS三者集成化的應用是重要的領域，這種集成的技術能為區域環境現狀監測和評價提供全面精確的衛星遙感資料，在環境保護領域能夠揮巨大的作用。隨著GIS技術的不斷發展，我國環境地理信息系統的卡發與應用將邁向更高的臺階，同時隨著國家環境地理信息系統的建立，它在環境領域的應用也將進一步得到擴展和完善，更加提升環境管理的便利性和有效性。

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1673-288X（2012）03-0110-02

黃菊, 講師,主要研究方向:環境管理的數字化應用,計算機技術研究