淺談地理信息系統(tǒng)在環(huán)境科學中的應用

趙一蕊

摘 要 本文主要針對地理信息系統(tǒng)在環(huán)境科學中的應用展開研究，先闡述了GIS的概念和功能，然后重點論述了GIS技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境影響評價、環(huán)境規(guī)劃等方面的具體應用，旨在將地理信息系統(tǒng)的應用價值充分發(fā)揮出來，給予環(huán)境科學強有力的支撐和保證，為環(huán)境科學領(lǐng)域提供更為廣闊的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞 地理信息系統(tǒng);環(huán)境科學;應用

在科學技術(shù)不斷發(fā)展的強大推動下，地理信息系統(tǒng)發(fā)揮著不可比擬的作用和優(yōu)勢，其應用價值極其顯著，尤其對環(huán)境科學領(lǐng)域產(chǎn)生了很大的影響，借助地理信息系統(tǒng)的應用，對于環(huán)境科學發(fā)展也具有顯著的促進作用，其發(fā)展前景十分廣闊。現(xiàn)階段，人們對環(huán)境的重視程度越來越高，在環(huán)境科學不斷發(fā)展過程中，投入了較多新型技術(shù)，其中，地理信息系統(tǒng)不容忽視，已經(jīng)得到了社會上的高度認可和關(guān)注。

1GIS的相關(guān)概述分析

1.1 概念

對于地理信息系統(tǒng)來說，作為計算機系統(tǒng)之一，可以促進空間數(shù)據(jù)的采集、儲存以及查詢檢索等順利進行，有助于對海量地理數(shù)據(jù)予以分析和處理，已經(jīng)成為一大通用技術(shù)。地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵就在于地理空間數(shù)據(jù)庫，基于計算機軟硬件環(huán)境，采集和儲存整個空間相關(guān)數(shù)據(jù)，所以已經(jīng)成為不可或缺的技術(shù)系統(tǒng)。

1.2 功能

對其功能進行分析，主要是指在地理數(shù)據(jù)處理工程中，GIS的作用顯著

數(shù)據(jù)的采集和輸入，也就是在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，實現(xiàn)系統(tǒng)外部原始數(shù)據(jù)向系統(tǒng)內(nèi)部的順利傳輸，并將這些數(shù)據(jù)從外部格式實現(xiàn)向內(nèi)部格式的順利轉(zhuǎn)換，為系統(tǒng)處理提供便利性。第二，數(shù)據(jù)編輯，首先，對于圖形編輯來說，主要涵蓋、圖形編輯、圖形修飾等功能，其次，對于屬性編輯來說，主要是指與數(shù)據(jù)庫管理相整合，其功能主要體現(xiàn)在修改和刪除等。第三，數(shù)據(jù)存儲和管理，對于數(shù)據(jù)存儲來說，要求在計算機內(nèi)部或外部存儲介質(zhì)上，記錄好數(shù)據(jù)，其存儲方式與數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是緊密聯(lián)系、密不可分的，關(guān)鍵要加強記錄的邏輯順序的構(gòu)建，屬性數(shù)據(jù)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理中得到了廣泛應用。第四，空間查詢和分析，其中，對于數(shù)據(jù)查詢和檢索來說，主要是指從數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)庫中，對所需數(shù)據(jù)予以查找或選取。借助GIS技術(shù)，可以對所定區(qū)域的各種現(xiàn)象予以有效分析。

2GIS在環(huán)境監(jiān)測中的應用

環(huán)境監(jiān)測，與信息的采集和處理有著密切的聯(lián)系，而環(huán)境信息與空間位置的關(guān)聯(lián)性極其明顯，所以在環(huán)境監(jiān)測中，地理信息系統(tǒng)得到了廣泛應用。借助該項技術(shù)的應用，可以為各種環(huán)境信息的獲取和存儲等提供很大的便利性，并確保環(huán)境信息具有高度的全面性和準確性，為環(huán)境監(jiān)測的開展助益。地理信息系統(tǒng)的空間分析和數(shù)據(jù)處理功能顯著，要加強GIS的功能模塊的應用[1]，與選定的環(huán)境監(jiān)測模型結(jié)合在一起，有效處理多源環(huán)境信息，將環(huán)境演變的動態(tài)規(guī)律挖掘出來，動態(tài)化監(jiān)測環(huán)境，并直觀展示出環(huán)境的變化情況和規(guī)律等，將其制作程圖片。

2.1 在大氣環(huán)境動態(tài)監(jiān)測方面

在城市工業(yè)化不斷發(fā)展過程中，城市工業(yè)企業(yè)數(shù)量越來越多，在城市空氣中，充斥著較多的有毒有害物質(zhì)，諸多國家和地區(qū)都對大氣環(huán)境質(zhì)量的改善予以了高度重視。對大氣環(huán)境的特點進行分析，主要是指其空間尺度較大，人類生存的大氣圈中，其厚度是不可想象的?？諝庠谧匀画h(huán)境中的流動性較高，所以GIS技術(shù)，在大氣環(huán)境動態(tài)監(jiān)測方面具有較高的應用價值，以此來將監(jiān)測和分析功能發(fā)揮出來。加強地理信息系統(tǒng)的應用，可以有效收集和整理大氣污染隱患的企業(yè)和位置信息等，并加強地理信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建。通過對GIS空間分析和數(shù)據(jù)顯示功能的發(fā)揮，可以為污染物在大氣中濃度分布圖的獲取提供便利性，從而對污染物的空間分布和超標情況予以充分了解。

2.2 在水資源環(huán)境監(jiān)測方面

在工農(nóng)業(yè)發(fā)展中，水資源發(fā)揮的作用不可小覷，但是水源污染現(xiàn)象越來越嚴重化，而且復合型污染特點比較明顯，對于飲用水產(chǎn)生了很大的影響，所以針對水資源環(huán)境，必須要注重監(jiān)測和管理的實施。對水資源環(huán)境的特點進行分析，具有龐大的空間信息量，GIS的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在有效管理和分析空間信息這一方面。在水資源環(huán)境監(jiān)測中，加強GIS的應用，可以將水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)管理的科學性和有效性提升上來，為管理人員有效查詢和修改各種空間信息創(chuàng)造有利條件[2]。GIS的空間分析和圖標分析功能顯著，可以更好地制作空間和檢測數(shù)據(jù)的專題圖，確保污染治理方案的制訂具有高度的可行性和合理性。比如某一研究人員借助GIS技術(shù)，合理設(shè)計地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，有效監(jiān)測和分析所選研究區(qū)域的場地，不斷提高管理地表和地下廢物的有效性，及時將潛在污染源挖掘出來，更好地保護水源井，并且作用于填埋場選址這一方面。

3GIS在環(huán)境影響評價中的應用

對于環(huán)境影響評價來說，主要是指系統(tǒng)化分析和預測擬議中的建設(shè)項目實施后對環(huán)境產(chǎn)生的影響程度。環(huán)境影響評價，旨在對在規(guī)劃和決策中考慮環(huán)境因素予以積極引導，確保人類活動具有較高的環(huán)境相容性?，F(xiàn)階段，環(huán)境影響評價的諸多環(huán)境問題，可以借助成熟模型來進行描述，但是這些環(huán)境模型空間數(shù)據(jù)的難度性較高，尤其在操作和顯示方面，而且空間特性較為顯著。借助GIS技術(shù)，可以集中整合數(shù)據(jù)和地圖，加強拓撲關(guān)系的構(gòu)建，為空間分析和查詢各類專題圖創(chuàng)造有利條件，并將環(huán)境質(zhì)量和污染狀況直觀展示出來。

3.1 在項目環(huán)境影響評價方面

在項目環(huán)境影響評價方面，環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫發(fā)揮著重要的作用，項目環(huán)境影響評價，要對相關(guān)環(huán)境信息予以充分掌握，如區(qū)域自然與社會經(jīng)濟、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量等。環(huán)境信息數(shù)據(jù)量比較龐大，而且與空間位置的關(guān)系是密不可分的。在環(huán)境評價的各種模型中，要對GIS集成與場地相關(guān)的各種數(shù)據(jù)予以應用，給予綜合化分析和模擬強有力的保障，更好地分析環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。GIS的數(shù)據(jù)管理和跟蹤能力較為強化，可以對環(huán)境影響評價單位和工程建設(shè)單位予以協(xié)助檢查，引導單位自身將自身的職責履行到位，并將環(huán)境影響報告書的事后驗證工作落實下去。