生態(tài)環(huán)境長期定位監(jiān)測信息化管理研究

何新剛

（吐魯番市環(huán)境監(jiān)測站，新疆 吐魯番838000）

1 引言

科學技術的不斷發(fā)展和信息時代的全面到來使得生態(tài)環(huán)境治理以及監(jiān)控技術獲得了迅猛的提升，極大地提高了數據獲取的精度以及數據處理的速度。作為人類賴以生存的物質基礎，自然資源是否能夠可持續(xù)利用對于人類社會的發(fā)展有著至關重要的意義，因此，必須要加強對生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，尤其是定位監(jiān)測的管理，明確生態(tài)系統(tǒng)的變化情況，從而可以科學地進行生產環(huán)境的維護與保持，為生態(tài)環(huán)境保護提供有效的數據支持。

2 生態(tài)環(huán)境長期定位監(jiān)測信息化系統(tǒng)的相關內容

2.1 信息數據庫的組成

長期定位監(jiān)測信息系統(tǒng)主要包括空間數據庫以及屬性數據庫兩部分內容，其中，空間數據庫包含生態(tài)站的地形地貌特點、土壤類型、植被等空間背景圖以及空間分布數據庫的相關生物土壤水分的空間分布圖。屬性數據庫主要包括監(jiān)測結果數據庫、樣地數據庫以及監(jiān)測結果元數據庫。每個數據庫包括數據子庫之間都會相互關聯，存在著空間數據與空間屬性數據的相關性，要求生態(tài)空間各個圖層對應著統(tǒng)一的坐標系，樣地空間分布圖與生態(tài)空間背景圖庫也應當有著一致的坐標系，并要求數據庫與空間分布圖通過相應的編碼進行關聯，從而可以實現網絡數據的共享以及監(jiān)測數據的合理儲存，建立起規(guī)范的生態(tài)系統(tǒng)研究網絡數據庫。

2.2 定位監(jiān)測信息的標準化

長期監(jiān)測工作涉及土壤、水分、生物、大氣等多種專業(yè)領域，專業(yè)性較強，很多監(jiān)測項目的表示方法并沒有統(tǒng)一的標準，導致不同監(jiān)測人員以及生態(tài)站之間對于相關數據的理解和表達存在不確定性。因此，在監(jiān)測長期定位工作開始之前，必須要建立起統(tǒng)一的監(jiān)測規(guī)范以及評估標準，構建標準化的監(jiān)測數據庫結構，結合實際監(jiān)測指標以及監(jiān)測內容進行詳細科學的數據庫邏輯結構的設計與構造，保證數據庫能夠準確客觀地表示出檢測結果。同時，還需要保證監(jiān)測結果數據是標準化的，確定各個監(jiān)測項目的數據表示方法，不同監(jiān)測人員以及不同生態(tài)站在進行一項參數的測量時，通常會有著不同的表達方法的選擇。必須要根據數據庫中每項數據的標準要求進行轉換，這樣才能夠使得監(jiān)測的數據有意義和價值[1]。

2.3 生態(tài)空間背景圖的標準化

長期動態(tài)的監(jiān)測具有一定的時間特征，而且還具有空間背景和空間特征，包括土地利用類型的分布、生態(tài)站土壤類型的分布、居民點分布以及植被類型的分布等相關的空間信息，還需要對空間背景圖的坐標系、投影方式、比例尺等進行標準化，從而能夠使得各圖形的信息疊加分析和關聯分析，客觀地反映監(jiān)測數據的空間背景特征。

2.4 生態(tài)站樣地空間分布圖標準化

空間分布圖反映了生態(tài)站采樣地的空間分布情況，因此，必須采用標準化的編碼對每個采樣地點進行標記，并結合生態(tài)站的實際空間特點對空間背景圖進行有效地迭加，保證數據結果的可靠性以及空間定位的精準度[2]。

3 生態(tài)環(huán)境長期定位監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的構建

3.1 信息系統(tǒng)構建

結合需要監(jiān)測的環(huán)境內容以及特點進行合理的監(jiān)測方法的選擇，例如，在進行某生態(tài)水環(huán)境監(jiān)測過程中，需要測試地表水和地下水的水質、土壤含水量、地下水位、農田蒸發(fā)量四個指標。因此，建立的水分監(jiān)測結果數據庫就會包含相對應的數據表內容，并對表格中的編碼進行標準化的處理，標識該生態(tài)站的水分監(jiān)測地點以及樣本地點的標準化編碼，從而可以空間定位水分分布情況并給予標準編碼，生成相互配準的等高線土地，利用土壤類型、居民點分布、道路等數字化地圖成為該生態(tài)站的空間背景。

3.2 可視化查詢

一般情況下，單純的監(jiān)測結果并不能直觀地反映出樣本地點的位置以及其他的背景特征，難以為用戶提供充足的數據支持。因此，可以利用樣本所在地的數據庫為核心，以樣本地點編碼為關鍵編碼，將各個子數據庫有效地關聯起來，綜合利用數據管理技術以及可視化應用開發(fā)技術，從而可以實現監(jiān)測數據的可視化查詢。將某生態(tài)站水分監(jiān)測樣本地點與土地利用圖進行疊加之后，單擊圖中任意一個監(jiān)測地點，便可以顯示該地的監(jiān)測結果數據，極大地便捷了工作人員的數據處理與數據存儲工作，提高了數據的價值與作用。

4 結語

綜上所述，通過生態(tài)環(huán)境長期定位監(jiān)測信息化管理系統(tǒng)的建立，可以為生態(tài)學和資源科學的研究提供一個數據服務平臺。由于數字化信息系統(tǒng)將生態(tài)環(huán)境長期定位監(jiān)測的相關信息有機地結合起來，使得具有長期序列的定位監(jiān)測數據與生態(tài)背景的空間特征和空間分布能夠耦合，不同層次的空間特征可以相互疊加分析，使得用戶能夠更加直觀、全面、準確地查詢監(jiān)測數據，并對監(jiān)測數據做出綜合分析，從而對生態(tài)系統(tǒng)的現狀和變化趨勢進行研究與評估。