地理信息系統在環境質量綜合分析中的應用研究

孫義峰 孫立娥 劉維龍

（青島市環境監測中心站山東青島266000）

地理信息系統在環境質量綜合分析中的應用研究

孫義峰 孫立娥 劉維龍

（青島市環境監測中心站山東青島266000）

地理信息系統(GIS)是用于新建、匯總地理數據庫和圖形，并對信息和數據進行空間分析的工具集合，已經廣泛應用于多個領域。本文介紹地理信息系統在環境監測領域應用的基本情況，分析地理信息系統在環境質量綜合分析應用中面臨的實際問題，并提出相關的對策建議。

地理信息系統；環境質量；綜合分析；應用

1 地理信息系統基本概況

地理信息系統(Geographic Information System GIS)，又被稱為“環境與資源信息系統”或“地學信息系統”，是一門集計算機、地球科學、信息科學為一體的高新技術。是在計算機信息互聯技術的支持下，對地球表層空間中的相關地理分布信息進行管理，匯總、儲存、計算、分析、顯示及表述的信息技術系統[1]。具體功能主要為：數據的收集與匯總、地理信息數據庫的管理、地理路徑分析、地理信息制圖、空間信息的查詢與分析等幾部分，其中空間信息的查詢與分析功能是GIS系統的核心。

2 地理信息系統在環境監測中的應用

隨著環境公共服務水平的不斷提高，各級環保部門需要內容更為豐富的環境質量數據和分析評價結果，環境監測己不是簡單的就數論數和環境質量現狀的敘述，而是與環境質量的現狀特征相結合、通過環境綜合分析手段系統全面的分析環境質量的變化趨勢，為環境管理提供更為有效的技術支撐[2]。在表征方法方面，環境監測的實際應用側重通過更加多樣的圖形和表格形式來增加環境綜合分析的可讀性、生動性。主要體現在以下方面。

2.1 實現環境監測信息和數據時空分布的規律化。通過GIS的空間信息功能，將原先具有抽象空間屬性的環境質量監測數據更為規律化，豐富不同區域環境質量的表征形式，在空間上更加客觀的反映環境質量的變化趨勢，從而全面掌握環境質量的空間分布規律。

2.2 環境監測的實際工作水平進一步提高。通過GIS的地理信息制圖功能，將環境統計報表中的數據信息在地圖上以圖形和表格的形式實現空間分布，環境監測數據統計的實際工作量得到有效消減，環境數據表征形式多樣，當前的環境狀況可以更為直觀的展現。

2.3 環境監測的分析領域進一步拓寬。利用GIS的路徑分析功能，將原先建立的基于一維風向模型升級為二維污染物擴散模型。將模型的數值解和GIS相結合,對數學模型進行模擬演示，在空間上對污染擴散進行分析,計算不同地點的污染物質量濃度和污染程度。

3 當前環境質量綜合分析工作中面臨的實際問題

環境質量綜合分析是“加強環境監測數據的資料管理，增強環境監測網絡的運行機制，確保各類環境監測數據的高速傳遞，及時報送各類環境監測報告，為環境管理提供更為有效服務”[3]。面對當前的環境管理需求，環境質量綜合分析仍然存在一些薄弱環節，具體表現在以下幾方面。

3.1 環境質量的綜合分析手段和方法缺乏創新性。環境質量分析報告基本根據原先固定的模板進行綜合分析和評價，采用的分析方法和評價預測模型多應用于專業的研究課題與學術論文，缺乏實際應用的有效創新。受到統計分析手段單一的影響，監測數據的有效信息不能得到充分挖掘，環境質量的深層次信息和隱含的內在聯系難以揭示。

3.2 環境質量缺乏深度分析。環境質量綜合分析僅限于對監測數據本身的分析評價，編制簡單的監測數據報告，缺乏必要的綜合分析。與國家的宏觀政策形勢、地方具體實施的環境管理措施聯系較少。與環境質量息息相關的領域和要素分析不夠，分析內容深度不夠，不能全面說清環境質量變化趨勢和存在的環境問題，缺乏有針對性的建議和對策。

3.3 缺乏主動服務環境管理的精神。環境質量綜合分析離環境管理的實際需求還有較大差距，環境質量綜合分析報告的大部分屬于例行性和常規性報告，對當前的環境熱點問題和社會公眾關心的環境問題涉及較少，主動開展技術服務的能力還需進一步加強。

4 在環境質量綜合分析中加強地理信息系統應用的建議

在加快推進建設“生態文明”的新要求下，應該進一步加強環境質量綜合分析工作，為環境管理提供更為高效的技術支持。通過加強GIS在環境質量評價中的應用，進一步拓展綜合分析的深度與廣度。以更為綜合全面的角度，開展多系列、多層次的污染物排放現狀和環境質量預測趨勢分析，說清環境質量現狀及其變化趨勢。為環境管理決策提供多方位、多形式的技術支持[4]。

4.1 建立環境質量標準和相關法律法規數據庫，使環境質量標準、政策法規與環境質量綜合分析的項目相適應。新形勢下的環境管理與綜合決策需要以完善的環境質量標準和環保法律法規為保障，確保科學判斷當前的環境形勢，及時采取應對措施，不斷增強GIS的針對性與時效性。

4.2 加強區域自然與社會經濟的數據信息收集。自然環境信息包括地形、地質、水文等方面;社會經濟信息包括行政區面積、經濟水平、人口數量、產業結構和基礎設施等方面。可以方便地了解自然與社會經濟狀況對環境的影響。建立自然與社會經濟的數據信息庫，提升查詢和綜合分析的效率，進一步拓展GIS在環境質量相關性分析中深度與廣度。

4.3 建立區域污染源和環境質量信息數據庫。污染源信息包括工業、農業、生活、機動車等污染源的環境統計信息，區域的圖形信息和地理信息。環境質量信息包括空氣、水、土壤的監測數據；開展環境質量綜合分析，在分析污染源時間變化規律和空間分布特征的基礎上，全面分析環境質量的變化情況，科學預測環境質量變化的趨勢，說清潛在的環境安全風險隱患，為環境管理提供可靠的依據。

[1]繆建軍.地理信息系統在環境監測中的應用中國環境科學學會學術年會,2011.

[2]唐云逸.地理信息系統在環境領域的應用.科學咨詢·科技·管理,2015(3):63-64.

[3]沈紅軍.對環境質量綜合分析工作的思考與建議.環境監測管理與技術,2013(4):7-8.

[4]成國興,王亞超.加強環境質量綜合分析的現狀與對策探討.綠色科技,2013(6):207-209.