基于GIS的泉州市生態市建設管理決策支持系統

梁美霞

(泉州師范學院 資源與環境科學學院，福建 泉州 362000)

基于GIS的泉州市生態市建設管理決策支持系統

梁美霞

(泉州師范學院 資源與環境科學學院，福建 泉州 362000)

在GIS技術平臺的支持下，探討泉州市生態市建設管理決策支持系統框架及功能實現問題，為泉州市生態市建設管理工作提供現代化信息技術支持平臺，實現生態市建設管理的數字化、科學化、規范化。

生態城市； 決策支持系統； 框架設計； GIS； 泉州市

20世紀70年代在聯合國教科文組織發起的“人與生物圈”計劃中首次提出了生態城市的概念。生態城市應該是一個經濟得以穩定發展、生態環境得以保護、社會得以和諧健康發展的城市概念。進入21世紀以來，城市面臨生態破壞、資源枯竭等問題的挑戰，城市發展面臨城市的轉型，為了能夠更好地改善人居環境，在發展道路上選擇了生態城市這個建設理念。建設生態市能夠推動城市社會經濟的可持續發展，同時也是建設城市生態文明的有效載體[1]。

泉州市自2003年啟動生態市建設以來，生態市建設工作穩步進展，在2013年9月30日泉州市通過省級生態市的考核驗收，并于2014年1月2日獲得命名。2014年12月通過國家生態市技術評估，2015年11月7日，泉州市通過國家生態市考核驗收，成為福建省第二個通過國家生態市考核驗收的設區市。生態城市的建設是一項綜合的、全面的、宏觀的、長期的系統工程，集成地理信息系統(GIS)與決策支持系統(decisin syppsrt-system, DSS)。構建泉州市生態市建設管理決策支持系統框架，能夠加強對數據的統一管理，實現城市生態信息化和數字生態城市的發展，促進生態城市的可持續發展，從而為泉州市生態市建設管理提供現代信息技術支持平臺。

1 基于GIS的生態市建設管理決策支持系統概述

決策支持系統(decision support system，DSS)是20世紀70年代美國學者首先提出的概念[2]。它以現代信息技術為手段，運用系統工程的方法，通過提供背景材料、明確問題、修改完善模型、列舉可行方案并進行優選，為管理者做出正確決策，提供幫助和支持的人機交互系統[3]。

不斷發展和成熟的GIS技術具有非常強大的數據信息采集、監測、編輯、存儲、處理以及空間分析等功能，將其與決策支持系統結合起來，是一個新興的科學技術研究領域。借助于GIS的決策支持系統構建能夠充分利用GIS技術對空間信息的存儲以及空間分析能力，從技術上解決來源廣、數量大的數據，實現圖形數據與屬性數據的無縫結合，輔助生態市建設管理決策。

在國外，20世紀70年代就開始加強對環境決策支持系統的開發。20世紀80年代空間決策支持系統構建在水質規劃管理、大氣環境質量管理以及環境影響評價等方面得到了廣泛的應用。國內，關于決策支持系統在生態環境中的應用也很多，近年來側重于將決策支持系統應用于生態規劃與管理方面。20世紀90年代末到21世紀初，中國城市建設上掀起了生態市建設的熱潮，為生態市規劃與管理決策支持系統的研究提供了有利的條件[3]。

2 基于GIS的泉州市生態市建設管理決策支持系統總體設計及功能實現

泉州市生態市建設管理DSS設計的目標是設計出一套適應泉州市生態市建設、便于生態規劃、管理的數據管理方案，對生態市相關基礎數據信息進行規范化、標準化處理，并在此基礎上借助于GIS工具，整合生態市建設分析、評價、決策模型，進行模型構建，對生態市建設水平進行分析、評價、預測和決策，為生態市建設管理提供輔助決策依據[4]。

2.1 總體框架設計

泉州市生態市建設管理決策支持系統由3大基本模塊構成，包括生態市信息數據庫系統、生態市建設評價模型庫系統、生態市信息發布系統。其總體框架設計見圖1。該結構設計的總體思路是考慮到生態市建設涉及大量的具有空間信息的數據以及社會、經濟、自然等屬性信息，借助于GIS強大的存儲來建立生態市基礎信息數據庫。通過GIS的索引和空間分析能力來輔助數據挖掘，進行數據標準化、規范化處理。通過模型庫中各種評價模型的設置、比較，定量進行生態市建設水平的分析、評價、預測和決策，建立基于DSS的生態規劃管理模式。通過生態市信息發布系統，發布基礎信息、專題信息、不斷更新的實時監測數據，從而達到生態市建設信息的共享，滿足不同用戶的需求。

圖1 泉州市生態市建設管理決策支持系統總體框架圖Fig.1 The general framework of decision support system for the management of ecological city construction in Quanzhou

2.1.1 生態市信息數據庫系統

生態市建設管理決策支持系統的構建需要一個全面的、完善的、系統的數據庫，其中國家生態市創建的定量衡量指標構成了生態市信息數據庫的基礎信息。泉州市從2003年進行生態市建設，生態市建設工作逐年穩步進展，各個職能部門各個階段都有關于生態市創建的大量數據。除此以外，借助于GIS工具還應創建與生態市建設動態監測變化相關的各種空間信息和社會、經濟等屬性數據，如資源數據狀況、環境質量狀況、社會經濟狀況、生態治理狀況等各類數據。在數據組織上，空間數據借助于GIS的Arcview、Mapobjects控件進行管理，而屬性數據則通過Oracle數據庫來管理。數據來自不同部門、數量大，各單位不一致，因此對各項指標數據首先要進行規范化、標準化的處理，使之與模型庫的數據相吻合，便于進行生態評價，從而保證評價的可操作性，實現評價結果的準確性。

2.1.2 生態市建設模型庫系統

通過生態市信息數據庫的構建，借助于GIS平臺，建立生態市建設評價指標體系，采用適當的評估方法，構建生態市建設評價和生態市規劃決策模型(見圖2)。對泉州市建設的各個階段性成果進行環境質量、社會經濟狀況等深層次的空間分析及時間上的變化分析、評估和預測，實現對泉州市生態市生態環境的動態監測及模擬，科學、動態地為生態市規劃建設管理提供決策依據。

圖2 生態市建設模型庫系統Fig.2 The model system of ecological construction

2.1.3 生態市信息發布系統

通過各個職能部門的信息系統，將其聯網，建立基于Internet的各個部門聯網的生態市建設綜合管理網，將GIS應用于Internet，使信息得到更充分的應用。建立多層次、多來源、全方位的信息發布系統，為政府決策部門、環保系統、公眾提供生態市建設的各項信息，包括生態市建設基礎信息、專題數據以及實時更新的生態環境動態監測數據[5]，便于進行生態信息的空間可視化瀏覽、檢索查詢、下載應用，從而實現共享生態信息資源，最終形成泉州市生態市建設的城市信息化環境，為泉州市生態市建設管理提供決策支持。

2.2 基于GIS的泉州市生態市建設管理決策支持系統功能實現

2.2.1 建立生態市建設信息數據庫，實現生態信息的統一管理

生態市建設信息數據庫既包括空間數據，又包括社會經濟、環境質量、環境治理等屬性數據。泉州市通過生態市建設，已取得了明顯成效，各個職能部門已有大量數據，除了擁有國家生態市創建18項衡量指標2010-2014年基本數據以外，還包括定期監測等各種環境數據。數據挖掘是一種有效的工具，它從數據庫中提取人們感興趣的數據模式/ 數據的普遍關系及其一些潛在的、事先未知的數據特征，即數據挖掘是在數據庫的基礎上進行知識發現[6]。而在GIS技術支持下能實現對空間數據的管理，并通過關系數據庫技術來實現屬性數據的管理。通過數據庫設計，實現空間數據和屬性數據的無縫鏈接，并實現各職能部門數據的統一管理，為不同職能部門信息的調用提供所需的信息服務。

2.2.2 建立生態市評價模型庫，實現生態市建設現狀評估和環境的動態監測

通過GIS軟件對泉州市多時相、多來源的數據進行指標體系的構建，調用合適的評價模型進行城市生態信息的動態模擬，對過去的、現狀的生態環境進行歷史、現狀的評估，并以此為基礎，對未來城市生態規劃及發展進行模擬和演示。

2.2.3 建立生態市信息發布系統，實現生態信息的共享

泉州市生態市信息發布系統除了滿足為政府決策部門實現生態環境與經濟協調發展提供決策依據以外，還必須借助互聯網通訊，向公眾開放，實現生態信息的共享，便于公眾查詢、查閱、下載相關的生態信息，體現公眾參與原則，并不斷健全公眾參與決策機制，公眾參與決策是確保決策民主性、科學性的關鍵[7]，因此要完善決策方案，讓民眾參與環境保護決策，了解城市生態環境狀況，提高民眾的環保意識。

3 結語

基于GIS的泉州市生態市建設管理決策支持系統框架的構建，可為泉州市生態市建設管理提供一個統一的基礎數據管理平臺，在數據庫、模型庫支持下，可以有效地幫助政府決策者制定正確的規劃決策[8]，加強對泉州市生態環境的動態監測、模擬，實時掌握生態市建設水平。同時，通過信息發布可以提供公眾參與，為泉州市生態市建設管理提供現代信息技術支持平臺和輔助決策依據。

[1]梁美霞. 基于人居視角的泉州國家級生態市建設研究[J]. 商丘師范學院學報,2014,30(3):86-90.

[2]解輝.基于信息生態學的天津生態市建設與決策支持系統框架[J]. 天津科技,2007(5):33-34.

[3]袁博. 面向生態市管理的決策支持系統研究與設計[D]. 上海：同濟大學,2009.

[4]賈正長，鄭麗波，王瑩，等. 基于GIS的生態城市建設空間決策支持系統[J]．地理空間信息，2008,12(2):76-78.

[5]龍從霞,符輝,游泳，等.喀斯特山區生態環境動態監測支持系統的建立：以貴州省大方縣桶井村為例[J]. 貴州農業科學,2010,38(9):223-225.

[6]謝榕. 基于數據倉庫的決策支持系統框架[J]．系統工程理論與實踐，2000(4):27-30.

[7]胡寶元,劉斐,王裕輝. 生態遼寧建設中的公眾參與生態科學決策機制研究[J]．遼寧工業大學學報(社會科學版),2014,10(5):1-3,12.

[8]鄭重,鄭麗波,史利江，等.基于空間決策支持系統的“數字生態”系統研究[J]. 環境污染與防治,2008,30(3):94-96.

(特約編輯：黃家瑜)

GIS-based decision support system of Quanzhou ecological city construction

Liang Meixia

(School of Resources & Environmental Science, Quanzhou Normal University, Quanzhou 362000, China)

With the support of geological information system(GIS), this paper probes into the decision support system framework and function of Quanzhou ecological city construction and management. It can provide modern information technology support platform for Quanzhou ecological city construction, and can also realize the scientific and standardized digitalization of ecological city construction management.

ecological city; decision support system; framework design; geological information system(GIS); Quanzhou city

2016-08-03

福建省中青年教師教育科研資助項目(JA15404)

梁美霞(1981- )，女，福建南安人，講師，碩士，從事城市景觀生態方向研究。

10.3969/j.issn.1672-4348.2016.06.012

S771.8

A

1672-4348(2016)06-0572-03