GIS技術在生態環境地質評價中的應用

嚴林

甘肅省核地質二一九大隊 甘肅 天水 741025

引言

如今隨著全球環境的不斷惡化，各個國家都在大力提倡環境保護，因此生態環境地質評價在工程建設中得到了廣泛的應用。同時，隨著互聯網科技的不斷發展，地理信息系統（GIS）正在越來越多地應用到環境影響評價中，因為GIS技術能將各種信息與地理空間數據有機地集成在一起，直接提供高精準的決策信息，為城市規劃建設提供更準確的信息，從而達到合理利用環境的目的[1]。隨著我國信息化的不斷進步，GIS技術運用的也越來越多，它具有了不可替代的優越性。

1 生態環境地質評價中GlS技術的基本思路

生態環境地質調查是為合理開發利用礦產資源、土地資源、水資源等自然資源，為區域經濟的可持續發展、生態環境建設和保護提供基礎地質資料而進行的一項新的基礎性地質調查工作[2]。

開展生態環境地質調查的主要目的之一就是要調查評價區域地質環境和生態環境的發展變化規律。動態性包括地下水、地表水 資源的區域性動態（生態水位、資源的質與量）變化、地面沉降量變化等。這些動態變化要用GIS可視化表示，要突出揭示生態區域變化與地質環境變化之間的內在關系，為生態環境治理和保護提出切實可行的方案。根據這一要求，我們擬定了應用GIS技術進行生態環境地質評價的基本思路。由這一思路可以得出應用GIS技術進行生態環境地質評價是在生態環境地質空間屬性數據庫的基礎上進行的。基于GIS技術建立生態環境地質空間屬性數據庫，主要包括圖形、屬性數據的輸入、編輯、查詢管理、空間分析、屬性分析等步驟。建立空間、屬性數據庫的目的是更加有效地利用多元地學信息，并為后續分析提供數據接口和掛接平臺，同時也是為了適應現代信息社會數字化的需要。應用GIS技術進行生態環境地質評價主要包括評價單元的生成、評價指標體系的確定、評價指標值的提取、評價模型分析，通過評價模型分析，首先分別就地質災害的易發性和生態脆弱性兩個方面進行評價，在此基礎上綜合評價區域生態環境地質質量。當環境因素不斷發生變更的時候，我們可以得到各個專題數據的時間系列數據，將之代入評價模型進行多次評價，即可達到動態分析生態環境地質系統在其自身平衡附近的動態變化趨勢。以上兩個部分的工作都是在GIS的基礎上進行的，所以需要重點考慮哪些數據是建立系統所必需的。其中數據在數據庫中的存儲結構和方式、參與評價和決策的數據項及其量化表達方式，必然涉及圖形數據圖層規劃、屬性數據庫結構和評價指標體系的問題。

因此，通過利用GIS技術將多媒體與虛擬現實相結合，在通過計算機對數據庫進行分析建立完整的數據庫，可以實現信息的多樣化的應用，為后期的分析工作提供支持滿足數字化發展要求[3]。在地質環境評價中，通過GIS技術的應用可以從地質災害和生態脆弱性方面進行分析，可以更好地確保分析的合理性，促進當地經濟的可持續發展。

2 對生態地質環境圖像進行合理分析

生態環境地質評價，首先，是將采集到的圖像和屬性數據輸入計算機。然后，是對這些圖像和屬性數據進行嚴格的管控，以實現圖形個屬性數據的高效分析與管理，并延伸分析空間[4]。在生態環境地質系統中，由于包含很多和環境相關的屬性參數，所以在進行工作中需要對圖像參數和屬性數據進行劃分錄入。在對生態地質環境圖像管理中，需要對圖像參數進行不同類別的檢索和添加操作，才可以進行有效的錄入[5]。另外在對生態地質環境圖像操作中，通過把屬性參數和相應圖像因子連接起來，可以更好地提高數據應用效果。

2.1 數據的錄入、編輯

在生態環境地質系統中，對于數據錄入需要嚴格按照國家制定的相關標準進行，另外在錄入數據的時候，需要對生態環境地質評價特殊性進行考慮，保證所錄入的數據的合理性。

2.2 圖像、屬性參數的連接

在生態環境地質系統中，對于圖像屬性參數的連接需要把生態環境地質勘探點對應的參數表作為屬性，但是這種操作只能實現參數的顯示功能，對于數據的提取和分析上有很大影響[6]。所以，需要把每一層的相關參數直觀地看作是圖像文檔中的圖元實施儲蓄。這些操作涉及很多技術細節性問題，在整個參數控制過程中也顯得非常重要，所以，要想實現有效的控制，必須要對計算機和專業行業的理論有透徹的了解[7]。

2.3 GIS空間解析

在生態環境地質系統中，GIS空間解析是非常重要一部分，可以對GIS系統和計算機輔助繪制系統進行有效區分。在進行GIS空間解析中，主要包括專業屬性和空間坐標兩個方面[8]。其中空間坐標主要是用來對空間方位和形態進行描述，而專業屬性主要對實體某一蒼茫特征進行描述。通過空間分析，可以從圖例中檢索到某一類實體參數，而且可以實現對空間的疊加分析，從而更好地進行整體規劃。另外在生態環境地質系統中，通過空間分析可以對基本參數進行初步處理，更好地為后期地質評價進行服務。GIS軟件可以實現對各種空間進行有效分析，但是在具體工作中，如果只是利用空間分析來完成專業參數分析還有很多不足。

這是因為基本GIS的大部分解析功能都是為一般解析而創建的。這就要求研發人員在GIS基礎軟件平臺的支持下實現二次研發，拓寬空間分析的范圍，提取有價值的信息。

3 GlS技術支持下生態環境地質評價步驟

3.1 做好評價目標的選擇

在生態環境地質調查工作中，由于數據和信息范圍比較廣泛，所以需要保證生態環境調查專業性，才能更好保證地質調查工作效果。在具體工作中，由于沒有成熟的經驗可以進行參考，所以會對生態環境地質調查工作效果造成一定程度影響[9]。由于所調查區域的生態地質環境比較復雜，單純依靠現有的認知來分析出來合適的管理決策具有一定困難。所以在生態環境地質調查工作中，需要對目標評價策略進行應用，從實際工作作為出發點，然后選擇最好的評價策略，才能保證地質環境評價質量。

第一，針對地質環境所進行的評價。可以通過對該區地質災害和生態環境方面入手來進行分析評價。工程環境地質評價作為工程環境地質的重要內容之一，應從影響地質環境的因素入手，利用數學模型和專家經驗做好環境劃分工作。同時，還需要對地質環境惡化可能產生的后果進行預測，做好地質災害發展規律的研究，開展地質災害的區域評價和預測[10]。第二，環境容量。在地質災害和生態環境中災害的易發性和承受能力分析中得出，首先要認清環境的承載能力，為土地利用資源的合理性開發提供重要的意義。第三，做好土地利用與開發評價工作，這一環節主要針對的是土地資源。第四，做好對水資源的質量和儲量進行評價，確保后續工作的有序開展。第五，地質適應性評價。在分析地質環境與生態環境相互作用的基礎上，對地質環境現狀以及趨勢進行評價，目的就是為了研究地質環境對生態環境的制約作用[11-12]。

3.2 評價單元

對于地質質量的評價，主要針對該區域生態環境和地質環境的大概情況進行容易發生災害的程度，對于土地的利用和地形地貌等等因素來劃分為單元。

3.3 指標體系

指標體系直接關系到生態環境地質的最終評價以及預測結果。在傳統的預測工作中主要受到主觀性、客觀性（人為）等因素的影響，很多都會存在缺乏規范性的提取、可操作性等問題[13]。因此，指標體系的準確性直接關系到評價結果。在實際工作中，由于現行標準的不足，指標體系一般都是依靠專家的經驗來判定[14]。所以，在評價指標的選擇上，要從保證評價目標的先進性要素和準確性兩方面入手，在保證指標獨立性的同時，對于可控制因素進行綜合有效的分析。

3.4 模型分析

目前，很多的數學模型被廣泛應用到了實踐當中，因此，在應用中需要在保證參數的嚴謹性以及保證參數物理意義的基礎上進行，同時，還要整合不同的分析方法來保證評價的合理性，以滿足實際工作要求。

4 對某流域地質生態環境質量評價的預測分析

4.1 可靠性驗證分析

在水資源和地質環境資源評價中，我國在很早就建立了江流域水環境GIS，可以對水質做出準確的快速的分析。一些相關的流域水管理單位將GIS技術用于江河流域地質洪水等災害的應用中[15]。另外在可靠性驗證分析中，通過對定量評價結果和定性結果一致，很好地說明了應用GIS技術對這條河的流域生態環境和地質質量進行定量評價是可行的。

4.2 綜合評價預測

綜上所述，在GIS技術支持下為地質質量和生態環境的分析提供了一個很好的平臺，有很好的優越性[16]。水資源特別豐富的流域，農業生態穩定性和人們生態環境以及地質質量也是很高的，給人們提供了一個良性的生態環境。

5 結束語

隨著社會經濟的不斷發展，通過做好生態環境地質條件評價工作，可以更好地促進區域經濟的可持續發展。在生態環境地質評價工作中，通過GIS技術應用，可以確保生態環境地質評價的順利實施。但是在實際工作中，生態環境地質調查和評價還存在很多不足，文章中涉及的評價目標集和評價模型需要在具體調查和評價實踐中不斷改進以優化，只有做好細節研究才能提高評價的準確性，發揮更廣泛的應用。