環(huán)境治理中的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐探微

雷延慶，胤 博

（河南省地礦局測(cè)繪院，河南 鄭州 450000）

伴隨現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在多樣化信息的影響下，人們對(duì)信息技術(shù)的使用要求逐漸提升。通過(guò)信息技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)信息精確、快速的獲取，推動(dòng)現(xiàn)代技術(shù)的穩(wěn)步創(chuàng)新。在環(huán)境治理中，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用，可以對(duì)空間位置、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)一管理，充分滿足現(xiàn)代環(huán)境治理全周期、全方位、多元化的監(jiān)控管理需求。目前，地理信息系統(tǒng)技術(shù)在環(huán)境治理的運(yùn)用中，局限于單一學(xué)科、單一技術(shù)手段或方法，在環(huán)境信息的獲取、管理以及空間信息支持方面也缺乏集成性工作平臺(tái)[6]，導(dǎo)致環(huán)境治理的片面性和重復(fù)性。隨著生態(tài)環(huán)境科學(xué)、地理信息技術(shù)的飛躍發(fā)展，傳統(tǒng)環(huán)境治理模式在處理復(fù)雜環(huán)境治理問(wèn)題和巨量信息管理時(shí)更加困難。如何高效進(jìn)行巨量環(huán)境信息的存儲(chǔ)、分析和應(yīng)用，已成為現(xiàn)代環(huán)境治理必須解決的問(wèn)題。

1 環(huán)境治理中的地理信息系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容

1.1 環(huán)境治理

所謂環(huán)境治理，主要是環(huán)保部門(mén)依靠與其他部門(mén)的分工配合，通過(guò)多種技術(shù)手段，組織、監(jiān)督環(huán)境治理項(xiàng)目的實(shí)施，進(jìn)行環(huán)境污染現(xiàn)象的治理，采取退耕還林、封山綠化、污染源監(jiān)測(cè)等手段，改善環(huán)境污染的現(xiàn)象，推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)的生態(tài)化發(fā)展[1]。

1.2 地理信息系統(tǒng)

湯國(guó)安2007年在《地理信息系統(tǒng)教程》一書(shū)中指出：地理信息系統(tǒng)（Geographica Information System，GIS）是在計(jì)算機(jī)軟、硬件支持下，對(duì)整個(gè)地球表層的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。從一開(kāi)始地理信息系統(tǒng)就在自然資源管理領(lǐng)域顯示了其重要性，包括土地利用規(guī)劃、自然災(zāi)害評(píng)估、河流流域監(jiān)控以及林木管理等[5]。

1.3 環(huán)境治理中的地理信息系統(tǒng)的功能

GIS技術(shù)由于其獨(dú)特的數(shù)字高程模型、空間分析功能以及網(wǎng)絡(luò)分析功能，GIS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于林業(yè)、礦業(yè)、水利、城市規(guī)劃、土地利用、災(zāi)害管理等許多領(lǐng)域。GIS系統(tǒng)功能的強(qiáng)大性主要表現(xiàn)在其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理分析和二次開(kāi)發(fā)編程能力，如地理信息系統(tǒng)不僅可以輸出環(huán)境治理區(qū)的全要素地圖，而且可以根據(jù)環(huán)境治理、監(jiān)測(cè)需要分層輸出各種專題地圖[5]。通常狀況下，地理信息系統(tǒng)在環(huán)境治理中的功能體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間環(huán)境圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)的錄入、查詢、處理及實(shí)時(shí)更新，在環(huán)境治理過(guò)程中可以建立起GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，優(yōu)化環(huán)境治理的過(guò)程，提高工作效率。第二，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)的空間分析功能，包括空間查詢與量算，緩沖區(qū)分析、疊加分析、路徑分析、空間插值、統(tǒng)計(jì)分類(lèi)等，充分發(fā)揮它特有的對(duì)地理信息（特別是隱含信息）的提取、表現(xiàn)和傳輸功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)、解析、動(dòng)態(tài)化顯示，為污染剖析、合理化整治、預(yù)估提供關(guān)鍵的技術(shù)保障[2]。

2 地理信息系統(tǒng)在環(huán)境治理中存在的不足

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及質(zhì)量問(wèn)題

環(huán)境治理的過(guò)程，涉及水土環(huán)境、土地資源、大氣、噪音及地形地貌等多學(xué)科內(nèi)容，加之污染范圍空間范圍廣、時(shí)間跨度大、層次劃分關(guān)系復(fù)雜因素的限制，致使GIS數(shù)據(jù)收集工作非常困難，對(duì)于污染因素的定性、定量表達(dá)不充分，影響環(huán)境治理數(shù)據(jù)獲取以及質(zhì)量監(jiān)測(cè)的有效性。而且，在地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集的過(guò)程中，會(huì)受到人力、技術(shù)等主觀因素、自然條件等客觀因素的限制，導(dǎo)致一些環(huán)境治理數(shù)據(jù)難以獲取，無(wú)法保證環(huán)境治理措施的合理性和準(zhǔn)確性。

2.2 技術(shù)運(yùn)用水平較低

結(jié)合當(dāng)前實(shí)踐現(xiàn)狀分析，地理信息系統(tǒng)在環(huán)境治理的過(guò)程中的運(yùn)用存在著技術(shù)水平低、運(yùn)用功能單一、運(yùn)用效率低等問(wèn)題。對(duì)自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、水源地等領(lǐng)域的環(huán)境治理中單一運(yùn)用緩沖分析、疊加分析等功能。對(duì)于復(fù)雜地形通過(guò)地形等高線創(chuàng)建TIN，進(jìn)行柵格渲染，疊加專題地圖，創(chuàng)建出三維視覺(jué)圖的技術(shù)運(yùn)用程度低，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)投入小、技術(shù)力量不足，限制著環(huán)境治理中動(dòng)態(tài)化立體數(shù)據(jù)的及時(shí)準(zhǔn)確獲取，約束著環(huán)境治理決策分析的布局和實(shí)施。

2.3 系統(tǒng)集成化較低

結(jié)合目前地理信息系統(tǒng)使用狀況分析，由于環(huán)境治理中GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度大，不同領(lǐng)域存在著環(huán)境治理運(yùn)用GIS信息容量少、數(shù)據(jù)共享困難、可視化和自動(dòng)化程度較低等問(wèn)題，無(wú)法充分發(fā)揮影響地理信息系統(tǒng)在多領(lǐng)域系統(tǒng)化、多元化使用的綜合價(jià)值，制約著環(huán)境治理的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的共同實(shí)現(xiàn)。

3 環(huán)境治理中地理信息系統(tǒng)的技術(shù)運(yùn)用

3.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用

通過(guò)對(duì)環(huán)境治理狀況的分析，地理信息系統(tǒng)作為一種有效的工具，通過(guò)對(duì)環(huán)境信息的采集以及數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染狀況的顯示，以提升環(huán)境數(shù)據(jù)信息監(jiān)控的有效性。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中為提高監(jiān)測(cè)的整體質(zhì)量，應(yīng)做到以下內(nèi)容：第一，實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)在大氣環(huán)境中的監(jiān)控。在現(xiàn)代環(huán)境發(fā)展的背景下，有毒、有害氣體的隨意排放為生態(tài)環(huán)境的發(fā)展帶來(lái)不利的影響。通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境污染的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)的對(duì)大氣污染的位置、污染物體等因素進(jìn)行綜合分析，提高環(huán)境污染治理的整體質(zhì)量，滿足現(xiàn)代大氣環(huán)境的生態(tài)化改革需求。第二，地理信息技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用。通過(guò)對(duì)環(huán)境治理狀況的分析，水污染作為較為嚴(yán)重的污染類(lèi)型，主要是由工業(yè)廢水、生活污水所導(dǎo)致的，為保證人們的用水安全，需要通過(guò)地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用對(duì)水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為水污染治理信息的數(shù)據(jù)處理以及水資源信息的查詢提供參考，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理的最終目的。

3.2 環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的運(yùn)用

環(huán)境影響評(píng)價(jià)，是指對(duì)規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施后可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和評(píng)估，提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對(duì)策和措施，進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)的方法和制度。為了實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的有效運(yùn)用，應(yīng)做到以下內(nèi)容：第一，對(duì)工程項(xiàng)目的環(huán)境影響分析。在現(xiàn)階段社會(huì)城市化發(fā)展中，工程項(xiàng)目建設(shè)會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展造成影響，對(duì)區(qū)域中的自然生態(tài)狀況、環(huán)境質(zhì)量等帶來(lái)破壞，無(wú)法滿足現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及發(fā)展需求。通過(guò)地理信息系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用，在環(huán)境治理中可以通過(guò)工程信息量、工程分布狀態(tài)的綜合性分析，進(jìn)行模擬工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的有效評(píng)價(jià)，為環(huán)境治理提供第一手的資料。第二，區(qū)域環(huán)境評(píng)價(jià)中的運(yùn)用。通過(guò)對(duì)區(qū)域環(huán)境影響因素的分析，主要是通過(guò)科學(xué)方法的運(yùn)用以及對(duì)區(qū)域內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r的分析，對(duì)破壞活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行具體數(shù)據(jù)的分析，從而形成準(zhǔn)確性的評(píng)估依據(jù)，將地理信息系統(tǒng)瀏覽、查詢、分析等技術(shù)運(yùn)用在環(huán)境治理中，可以根據(jù)區(qū)域的基本特點(diǎn)，進(jìn)行環(huán)境污染、水污染等因素的分析，構(gòu)建有效性的環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為現(xiàn)代環(huán)境治理提供合理的框架準(zhǔn)則。

3.3 環(huán)境規(guī)劃中的運(yùn)用

伴隨我國(guó)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，環(huán)境治理中為了改善環(huán)境污染問(wèn)題，通常把環(huán)境規(guī)劃的部署放在開(kāi)展生產(chǎn)的第一步，如將已有相關(guān)主題地圖進(jìn)行疊加產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層，綜合原來(lái)兩層或多層要素所具有屬性[6]，從而為環(huán)境治理規(guī)劃、評(píng)價(jià)提供決策指導(dǎo)指導(dǎo)，通過(guò)環(huán)境治理以及環(huán)境規(guī)劃方案的確定，提升環(huán)境治理的前瞻性和有效性。

4 結(jié)束語(yǔ)

在環(huán)境治理及生態(tài)化發(fā)展的背景下，為提升環(huán)境治理的有效性，環(huán)境治理部門(mén)應(yīng)該結(jié)合環(huán)境的基本特點(diǎn)，進(jìn)行地理信息系統(tǒng)技術(shù)以及治理方案的使用，以滿足環(huán)境治理的整合需求。同時(shí)，環(huán)境治理部門(mén)應(yīng)該針對(duì)影響環(huán)境污染的問(wèn)題，構(gòu)建環(huán)境治理策略，通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境規(guī)劃中的重點(diǎn)運(yùn)用，提升環(huán)境治理的有效性，充分滿足現(xiàn)代社會(huì)環(huán)境的生態(tài)化治理需求。