GIS技術(shù)在污染普查成果管理中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

陳 相

（上海市測繪院，上海 200063）

第二次全國污染源普查是重大的國情調(diào)查，也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)性工作，其主要目的是掌握各類污染源的數(shù)量、行業(yè)和地區(qū)分布情況，了解主要污染物產(chǎn)生、排放和處理情況，建立健全污染源檔案、污染源信息數(shù)據(jù)庫。

上海市崇明區(qū)由崇明、長興、橫沙三島組成，陸域面積1 411 km2，地處長江入海口。運(yùn)用科學(xué)合理的手段分析污染源的分布、污染物排放的區(qū)域特征，為生態(tài)環(huán)境決策提供技術(shù)支持。地理信息（GIS）是一門集空間位置、計(jì)算機(jī)、可視化表達(dá)等多學(xué)科的前沿技術(shù)，是空間分析的重要工具。建立崇明區(qū)污染源“一張圖”，實(shí)現(xiàn)掛圖作戰(zhàn)。在二污普數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，編制污染源專項(xiàng)地圖，包括崇明區(qū)工業(yè)污染源分布地圖、崇明區(qū)生活污染源分布地圖以及崇明區(qū)重點(diǎn)污染源（風(fēng)險(xiǎn)源）地圖。搭建普查成果管理和應(yīng)用的綜合性系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)普查數(shù)據(jù)的綜合管理、展示、分析加工及應(yīng)用。

1 普查成果管理

上海市崇明區(qū)第二次全國污染源普查成果包括工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源、集中式、生活源4大類11小類，成果數(shù)據(jù)包括了普查對象的基本信息、空間信息、生產(chǎn)信息、產(chǎn)排污信息、污染治理信息，具有非常強(qiáng)的利用價(jià)值。普查對象超過2 100個(gè)，成果報(bào)表數(shù)量超過13 000個(gè)，成果指標(biāo)數(shù)量19萬個(gè)，普查過程中形成的過程文檔資料超過3 000份。

根據(jù)崇明區(qū)第二次全國污染源普查成果情況和后期對成果數(shù)據(jù)的利用情況，對普查成果進(jìn)行匯總整理，建設(shè)普查成果數(shù)據(jù)庫，便于后期對普查成果的管理、分析與應(yīng)用。

建設(shè)普查成果數(shù)據(jù)庫，包含工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源、集中式污染治理設(shè)施相關(guān)成果，應(yīng)遵循組織有序、層次分明、最小冗余度、獨(dú)立性、標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化、可擴(kuò)展、可靠性、安全性、完整性、查詢分析高效性。

普查成果數(shù)據(jù)庫架構(gòu)如圖1所示。

圖1 普查成果數(shù)據(jù)庫架構(gòu)

2 系統(tǒng)架構(gòu)

信息系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 信息系統(tǒng)架構(gòu)

基礎(chǔ)設(shè)施層：主要包括服務(wù)器主機(jī)、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全設(shè)備、路由設(shè)備及其他外圍設(shè)備，還包括服務(wù)器虛擬化軟件平臺、操作系統(tǒng)、GIS平臺（如ArcGIS）、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。

數(shù)據(jù)層：主要包括普查成果數(shù)據(jù)，文檔資料數(shù)據(jù)等，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依托上海市地理信息公共服務(wù)平臺中的數(shù)據(jù)資源。

服務(wù)層：平臺設(shè)計(jì)主要以Web服務(wù)為中心、以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)、以XML為橋梁搭建，實(shí)現(xiàn)有效處理信息的交互操作和共享問題，有機(jī)關(guān)聯(lián)各模塊的信息。

應(yīng)用層：包括建設(shè)的普查成果發(fā)布與應(yīng)用系統(tǒng)。

3 成果管理與應(yīng)用系統(tǒng)

搭建綜合性系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)普查數(shù)據(jù)的綜合管理、展示、分析加工以及應(yīng)用，分為成果數(shù)據(jù)、空間一張圖、成果一張圖、統(tǒng)計(jì)分析和資料文檔五大模塊。

信息系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 信息系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

成果數(shù)據(jù)：主要為工業(yè)污染源、生活污染源、集中式污染治理設(shè)施和農(nóng)業(yè)污染源成果數(shù)據(jù)的查閱、匯總以及原始表單的調(diào)閱，實(shí)現(xiàn)對污普成果的綜合管理。

空間一張圖：通過GIS技術(shù)將污染源疊加在空間地圖上，快速直觀了解污染源的空間位置，利用熱力圖等前沿技術(shù)，展示本區(qū)污染物的空間分布情況。

空間一張圖、熱力圖功能如圖4、圖5所示。

圖4 空間一張圖模塊

圖5 熱力圖功能

成果一張圖：利用統(tǒng)計(jì)圖表等形式展示本區(qū)所有污染源的總體情況，包括數(shù)量、廢水廢氣污染物的排放情況等。

統(tǒng)計(jì)分析：對污普成果統(tǒng)計(jì)和分析，可以分源、分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、分行業(yè)等多種手段分析廢水廢氣中污染物的產(chǎn)排情況。

資料文檔：污普電子檔案的重要組成部分。

4 成果專題地圖

編制崇明區(qū)第二次全國污染源普查成果圖，即污染源“一張圖”。專題地圖以崇明區(qū)為制圖范圍，地理底圖統(tǒng)一，突出專題內(nèi)容的表達(dá)，大小為雙全張，如圖6所示。

圖6 普查成果

工業(yè)源按照污染排放量的大小進(jìn)行符號化，大型企業(yè)、中型企業(yè)標(biāo)注名稱，其余企業(yè)只標(biāo)注地理位置。集中式污染治理設(shè)施中的大型污水處理廠、垃圾填埋廠、垃圾焚燒廠等標(biāo)注位置和名稱，其余標(biāo)注位置。生活源鍋爐、入河排污口進(jìn)行位置標(biāo)注。農(nóng)業(yè)源按照規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場的養(yǎng)殖類型和養(yǎng)殖規(guī)模進(jìn)行符號化配置。

5 應(yīng)用展望

可以建設(shè)“智慧環(huán)保”平臺，建設(shè)具有展示、分析、調(diào)度、實(shí)戰(zhàn)功能的一體化平臺，提供管理智能化水平，全面、直觀展現(xiàn)崇明區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況。通過可量測、可核查的數(shù)據(jù)，為生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評估、趨勢預(yù)測、潛力分析、目標(biāo)制定與跟蹤，提供決策服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)污染源、生態(tài)環(huán)境動態(tài)變化進(jìn)行有效監(jiān)管。建立“三監(jiān)聯(lián)動”機(jī)制，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)管、行政執(zhí)法、信訪調(diào)處、環(huán)境監(jiān)測綜合調(diào)度。建立“長江門戶”區(qū)域的聯(lián)防聯(lián)治，區(qū)相關(guān)職能部門及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)—響應(yīng)—反饋—處置的環(huán)境應(yīng)急機(jī)制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮實(shí)戰(zhàn)功能。