環(huán)境地理信息系統(tǒng)的發(fā)展思路

段煥星

摘 要：簡要介紹環(huán)境地理信息系統(tǒng)的概念和它的基本功能,列舉環(huán)境地理信息系統(tǒng)在環(huán)境管理中的應(yīng)用,對國內(nèi)外環(huán)境地理信息系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)和方向進(jìn)行闡述并提出發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略和建議。

Abstract:Environment for a brief introduction of the concept of geographic information system and its basic functions, listed in the environment of GIS in environmental management in the application of geographic information systems environment at home and abroad of the research focus and direction and environment for the development of geographic information systems strategy and advice.

關(guān)鍵詞：GIS 環(huán)境地理信息系統(tǒng) 空間數(shù)據(jù)庫

Key words:GIS, Environmental Geographic Information System, Spatial Database

【中圖分類號】K9 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004-7069（2009）-06-0122-01

一、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的概念

環(huán)境地理信息系統(tǒng)( Geographic Information System for Environment ,簡稱EGIS) 是收集、存儲(chǔ)、管理、綜合分析和處理空間信息和環(huán)境信息的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。它是GIS 技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的延伸,是GIS 技術(shù)與環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、環(huán)境管理技術(shù)等各種環(huán)境信息分析和處理技術(shù)的集成。環(huán)境地理信息系統(tǒng)的主要功能有:

1. 基本功能包括對空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、編輯,以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點(diǎn)、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區(qū)劃圖、環(huán)境規(guī)劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細(xì)節(jié)內(nèi)容,并能夠測量地圖上線段的長度或指定區(qū)域的面積。

2. 空間統(tǒng)計(jì)分析(Spatial Statistics Analysis) 是指對空間數(shù)據(jù)庫中的專題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。代寫畢業(yè)論文 包括各種屬性數(shù)據(jù)的集中特征數(shù)、離散特征數(shù)及其分類分級統(tǒng)計(jì)等。

3. 緩沖區(qū)分析(Buffer Analysis) 是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區(qū)有危險(xiǎn)品倉庫,要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進(jìn)行點(diǎn)緩沖區(qū)分析,結(jié)合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數(shù)等等。

二、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

1. 電子地圖使環(huán)境管理工作變得輕松直觀

由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫掛接,改變了傳統(tǒng)的信息管理方法,地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀(jì)錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動(dòng)態(tài)的電子地圖,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使環(huán)境主管部門對各種環(huán)境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。

2. 強(qiáng)大的環(huán)境規(guī)劃手段

區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是EGIS 應(yīng)用發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,目前基于EGIS 的環(huán)境規(guī)劃模型還處于深化研究階段,將環(huán)境應(yīng)用模型與GIS 集成為一體,可以為環(huán)境規(guī)劃提供更強(qiáng)大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用EGIS 能夠更好地考慮和評價(jià)建設(shè)項(xiàng)目對環(huán)境的影響,因此在建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境評價(jià)中得到廣泛應(yīng)用。

3. 危險(xiǎn)物運(yùn)輸管理

借助GIS 的運(yùn)行路徑選擇功能,可以對危險(xiǎn)物轉(zhuǎn)移運(yùn)輸線路進(jìn)行優(yōu)化選擇,能避開人口集中居住區(qū)、飲用水源地等環(huán)境敏感區(qū)域制定運(yùn)輸計(jì)劃。并可以通過GPS 對危險(xiǎn)物的運(yùn)輸線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

三、國外環(huán)境地理信息系統(tǒng)的研究重點(diǎn)

1. 數(shù)據(jù)采集的技術(shù)比選

當(dāng)前環(huán)境管理決策要求EGIS 提供的數(shù)據(jù)種類及其范圍都在不斷擴(kuò)大,同時(shí)信息采集技術(shù)也有了很大的發(fā)展,包括GPS 技術(shù)、視頻技術(shù)、高清晰衛(wèi)星圖像、實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)等等。

2. EGIS 與環(huán)保信息化之間如何協(xié)調(diào)發(fā)展可以預(yù)計(jì)未來五年內(nèi)EGIS 將會(huì)與環(huán)境信息化越來越緊密地集成起來,發(fā)揮良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,大大提高現(xiàn)有的環(huán)境管理與決策水平。二者的緊密集成還需要研究以下問題:

1. 制定所需空間數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),以保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性與兼容性;

2. 空間數(shù)據(jù)的獲取渠道以及更新途徑,以保證系統(tǒng)的可用性及可靠性;

3. 研究以何種方式進(jìn)行有效集成,并分析這種方式的可行性;

4. 研究環(huán)境信息與空間信息及其分析、模擬結(jié)果的綜合表現(xiàn)方式;

5. 建立示范項(xiàng)目以便分析和測試集成的效果。

3. 海量空間數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)

隨著空間信息與環(huán)境信息的積累,EGIS 的數(shù)據(jù)庫的維護(hù)會(huì)變得越來越重要,新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)可能會(huì)使數(shù)據(jù)量以幾何級數(shù)增長,海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與維護(hù)是要繼續(xù)研究的課題。

四、發(fā)展環(huán)境地理信息系統(tǒng)的策略探討和建議

隨著國外EGIS 技術(shù)的逐漸成熟和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的快速發(fā)展,建立環(huán)境地理信息系統(tǒng)的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國發(fā)展GIS 的重點(diǎn)領(lǐng)域,從GIS 在我國近幾年的發(fā)展領(lǐng)域也可以看出這種趨勢。當(dāng)前我國有關(guān)部門已經(jīng)開始著手進(jìn)行環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā),并進(jìn)行了一些有益的嘗試,發(fā)展EGIS 應(yīng)當(dāng)采用“統(tǒng)一規(guī)劃、注重基礎(chǔ)、緊密跟進(jìn)、高起點(diǎn)開發(fā)、協(xié)調(diào)發(fā)展”的發(fā)展策略。

當(dāng)前我國各地許多部門雖然已經(jīng)開展了EGIS的研究與開發(fā),但這些開發(fā)均是出于本部門的需要,很少考慮到將來部門之間的數(shù)據(jù)交流和共享,加上沒有全國性的EGIS 發(fā)展框架和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)的通用性將成為影響EGIS 開發(fā)的關(guān)鍵因素,建議有關(guān)部門及時(shí)組織開展EGIS 發(fā)展體系和框架標(biāo)準(zhǔn)的研究。

五、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)是近二十年來迅速發(fā)展的信息技術(shù)的重要組成部分,它的應(yīng)用已經(jīng)從早期的礦產(chǎn)資源管理拓展到與空間地理相關(guān)聯(lián)的更廣泛的領(lǐng)域,特別是在環(huán)境領(lǐng)域,原有的多種環(huán)境信息處理技術(shù)(環(huán)境模型、環(huán)境規(guī)劃分析) 正在與地理信息系統(tǒng)融合,逐漸形成具有強(qiáng)大功能并具有環(huán)境特征的地理信息管理系統(tǒng),即環(huán)境地理信息系統(tǒng)( EGIS) 。它將成為各個(gè)環(huán)境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統(tǒng)的信息處理方式?？梢哉f它是環(huán)境管理進(jìn)入信息時(shí)代的標(biāo)志。

參考文獻(xiàn):

[1] 張清宇,田偉利,沈旭. 環(huán)境管理信息系統(tǒng)[M] . 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.

[2] 張瑞菊, 陶華學(xué). GIS 與空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)集成問題的研究[J ] . 勘察科學(xué)技術(shù), 2003 ,