分析GIS在區(qū)域環(huán)境治理中的應用

安徽水安建設集團股份有限公司 詹詩力

在生態(tài)環(huán)保理念及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導下，區(qū)域環(huán)境治理被廣泛關注，為提升治理效度，治理人員靈活運用各類先進技術，例如GIS地理信息系統(tǒng)。在區(qū)域環(huán)境治理工作中，GIS可采集區(qū)域內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，并輸出可視化圖像分析，使區(qū)域環(huán)境情況一目了然，并以此為依據(jù)制定環(huán)境治理方案，提升區(qū)域環(huán)境治理效果，推動區(qū)域環(huán)境生態(tài)化發(fā)展。

一、區(qū)域環(huán)境治理中GIS的功能

GIS地理信息系統(tǒng)現(xiàn)已在礦業(yè)、土地利用、城市規(guī)劃、水利等諸多領域中，其在區(qū)域環(huán)境治理中最顯著的功能就在于數(shù)據(jù)處理及二次編程能力，可輸出區(qū)域環(huán)境內(nèi)全要素地圖，可根據(jù)環(huán)境治理要求形成各專題地圖，為環(huán)境治理工作提供數(shù)據(jù)支持。圖1為GIS地理信息系統(tǒng)環(huán)境治理框架，且基本功能主要體現(xiàn)在以下幾點：（1）將現(xiàn)有圖層數(shù)據(jù)整合為空間數(shù)據(jù)庫，構建GIS數(shù)據(jù)組，采集區(qū)域環(huán)境數(shù)據(jù)，將其轉化為數(shù)據(jù)屬性集合，以此為依據(jù)展開數(shù)據(jù)管理，在GIS強大的數(shù)據(jù)采集分析功能下，極大提高環(huán)境治理效率。（2）GIS可憑借自身功能整合環(huán)境信息。從所采集的數(shù)據(jù)中提取專題信息，并對地理信息進行測算分類。（3）將完成整合分類的環(huán)境信息轉化為可視化圖像，對區(qū)域內(nèi)環(huán)境污染問題展開精準定位與剖析，并為后續(xù)環(huán)境治理夯實信息數(shù)據(jù)基礎。

圖1 GIS系統(tǒng)環(huán)境治理框架

二、區(qū)域環(huán)境治理中GIS的應用流程

（一）獲取環(huán)境數(shù)據(jù)

借助GIS地理信息系統(tǒng)采集區(qū)域內(nèi)環(huán)境圖像，對區(qū)域空間分布進行摸底，并運用三維、四維建模的方式進行數(shù)據(jù)轉化，使實測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在系統(tǒng)顯示設備中。在區(qū)域環(huán)境治理工作中，GIS所采集到的圖像信息主要涉及多層地質(zhì)環(huán)境圖像、工程區(qū)域圖像、巖性特征、水文地質(zhì)概況等內(nèi)容。完成數(shù)據(jù)采集后應展開基本屬性分析，了解區(qū)域環(huán)境圖像信息，并了解環(huán)境特征數(shù)據(jù)，按照國家建模標準，運用GIS地理信息系統(tǒng)將環(huán)境數(shù)據(jù)轉化為立體圖像，分攤數(shù)據(jù)集合單位面積，進行數(shù)據(jù)多層標注，以此得到高利用價值的環(huán)境數(shù)據(jù)。

（二）建立關聯(lián)信息

在區(qū)域環(huán)境數(shù)據(jù)基礎上建立屬性數(shù)據(jù)及圖形數(shù)據(jù)關聯(lián)，可確保GIS地理信息系統(tǒng)可掌握區(qū)域環(huán)境實時概況，提升環(huán)境數(shù)據(jù)時效，為環(huán)境治理提供依據(jù)。首先，分析屬性數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)的關鍵特征，將其標注在GIS系統(tǒng)區(qū)域環(huán)境數(shù)據(jù)中，將承載著相同信息的環(huán)境數(shù)據(jù)賦予相同標注號[1]。其次，運用程序化語言查詢空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)屬性數(shù)據(jù)，并將所收集到的區(qū)域數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)屬性數(shù)據(jù)進行對比，在GIS數(shù)據(jù)組間建立關聯(lián)信息。

（三）GIS層次評價

區(qū)域環(huán)境層次評價需建立在GIS數(shù)據(jù)組關聯(lián)信息基礎上。首先，需從GIS地理信息系統(tǒng)內(nèi)獲得地質(zhì)環(huán)境特征，并提取區(qū)域環(huán)境三維圖像，根據(jù)區(qū)域內(nèi)地理信息設置環(huán)境評價指標，運用C#語言對環(huán)境數(shù)據(jù)展開綜合評估。其次，借助簡單配對方式明確不同環(huán)境特征信息間的映射關系，根據(jù)聚類算法對區(qū)域內(nèi)環(huán)境作出評價。最后，根據(jù)環(huán)境評級結果構建GIS區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)，得出精準環(huán)境數(shù)據(jù)。

三、區(qū)域環(huán)境治理中GIS的具體應用分析

（一）環(huán)境監(jiān)測分析

GIS在區(qū)域環(huán)境治理工作中可起到采集地理信息、處理環(huán)境數(shù)據(jù)、分析污染情況的作用。還可將環(huán)境數(shù)據(jù)進行可視化，使治理人員可直觀得出區(qū)域內(nèi)環(huán)境污染情況，并在GIS系統(tǒng)幫助下完成區(qū)域環(huán)境實時監(jiān)測。在現(xiàn)階段區(qū)域環(huán)境領域中，GIS主要應用在大氣環(huán)境監(jiān)測與水環(huán)境監(jiān)測中。有害氣體的外排給生態(tài)環(huán)境造成極大威脅，此時可運用GIS系統(tǒng)對區(qū)域范圍內(nèi)大氣污染進行動態(tài)監(jiān)測，從污染成分、污染位置兩方面展開綜合分析，并根據(jù)大氣污染實際情況制定整理計劃，以大氣環(huán)境為切入點，推動環(huán)境生態(tài)改革。在水環(huán)境監(jiān)測期間，可運用GIS系統(tǒng)明確水污染類型，了解污染性成分，判斷產(chǎn)生水污染的原因。此外，應分析區(qū)域內(nèi)水環(huán)境污染是否可對飲用水質(zhì)量造成影響，以避免水環(huán)境惡化，確保區(qū)域內(nèi)用水安全。GIS系統(tǒng)對水環(huán)境的監(jiān)測具有實時性特征，可為區(qū)域水污染治理提供有效參考，從而提高區(qū)域水環(huán)境治理效果。

（二）三維立體測繪

GIS系統(tǒng)隨技術的發(fā)展而逐漸完善。系統(tǒng)功能不斷優(yōu)化，GIS系統(tǒng)開發(fā)模式得以更新，可與計算機系統(tǒng)相互配合，提高GIS系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測效率，同時在構建數(shù)據(jù)庫期間，可結合區(qū)域內(nèi)主要污染性元素進行跟蹤監(jiān)測，如若污染性元素超出閾值，GIS系統(tǒng)將發(fā)出提醒，使GIS系統(tǒng)的環(huán)境治理服務效果更佳。GIS系統(tǒng)可將環(huán)境數(shù)據(jù)輸出為三維立體圖像，同時有部分GIS系統(tǒng)現(xiàn)已引入四維技術，可將環(huán)境數(shù)據(jù)轉化為四維圖像，使圖像與文字相互結合下可直觀清晰得出環(huán)境污染情況。GIS系統(tǒng)完成環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測后可自動將信息存儲至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)，逐步進行存儲分析、處理糾錯，使環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)更為完善。三維立體測繪為GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢，可通過立體圖像模型模擬區(qū)域內(nèi)環(huán)境變化情況，并可通過設定區(qū)域信息將環(huán)境數(shù)據(jù)進行分區(qū)分類，以數(shù)據(jù)信息為依據(jù)預測環(huán)境污染情況，依托于GIS系統(tǒng)進行環(huán)境變化演示，并將預測結果上傳信息系統(tǒng)管理平臺。在GIS系統(tǒng)與模擬仿真技術混合應用下，得出區(qū)域環(huán)境變化規(guī)律，對環(huán)境污染情況進行預測[2]。

（三）環(huán)境影響評價

環(huán)境影響評價主要為判斷規(guī)劃項目實施后是否可對環(huán)境造成不利影響，對項目生態(tài)效益展開評價預測，并根據(jù)環(huán)境影響評價結果制定預防或優(yōu)化策略。為確保GIS系統(tǒng)在規(guī)劃項目環(huán)境影響評價發(fā)揮出原有效果，需明確項目建設區(qū)域范圍內(nèi)的環(huán)境生態(tài)情況，以工程分布、工程信息量為依據(jù)在GIS系統(tǒng)內(nèi)模擬工程實施情況，并以此準確判斷出工程項目對區(qū)域環(huán)境的影響[3]。GIS系統(tǒng)可通過采集環(huán)境數(shù)據(jù)明確區(qū)域范圍內(nèi)潛在污染元素，應結合區(qū)域發(fā)展狀況展開區(qū)域環(huán)境評價，對環(huán)境污染情況展開具體數(shù)據(jù)分析，將GIS地理信息系統(tǒng)內(nèi)相關數(shù)據(jù)整合，將其作為評價依據(jù)，繼而得出區(qū)域環(huán)境內(nèi)污染特征，構建針對性環(huán)境評價標準，使區(qū)域環(huán)境治理工作有序推進。

（四）空間分析規(guī)劃

區(qū)域環(huán)境治理主要為緩解生態(tài)問題，消除環(huán)境污染。在現(xiàn)代化城市建設中，環(huán)境治理與規(guī)劃的受重視程度不斷增加，現(xiàn)已成為城市生產(chǎn)建設的第一步。GIS系統(tǒng)可將現(xiàn)有主題地圖與實際采集環(huán)境數(shù)據(jù)進行疊加，形成新的數(shù)據(jù)結構，使區(qū)域環(huán)境數(shù)據(jù)要素更為全面，繼而為城市規(guī)劃與區(qū)域環(huán)境治理提供依據(jù)。GIS地理信息系統(tǒng)具有空間分析功能，可運用GIS系統(tǒng)進行區(qū)域范圍內(nèi)空間數(shù)據(jù)分析，改變傳統(tǒng)化人工環(huán)境監(jiān)測方式，以避免人為失誤，提高區(qū)域環(huán)境監(jiān)測有效性。除此之外，GIS系統(tǒng)在處理復雜化環(huán)境問題中具有較強優(yōu)勢，通過三維、四維立體圖像了解環(huán)境立體化數(shù)據(jù)，對處于重疊狀態(tài)的數(shù)據(jù)展開精準判斷，了解污染性元素在區(qū)域環(huán)境內(nèi)的分布特征，對各專題環(huán)境地圖進行整合，需明確屬性數(shù)據(jù)離散與集中特點，對區(qū)域范圍內(nèi)空間數(shù)據(jù)進行分級統(tǒng)計，實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)細化。

四、結語

綜上所述，在區(qū)域環(huán)境治理與生態(tài)規(guī)劃背景下，為提升環(huán)境治理效度，需以區(qū)域環(huán)境真實數(shù)據(jù)為依據(jù)，總結區(qū)域環(huán)境特點，運用GIS地理信息系統(tǒng)明確區(qū)域環(huán)境缺陷，其制定具有針對性地環(huán)境治理方案，治理區(qū)域范圍內(nèi)環(huán)境污染問題，應切實發(fā)揮出GIS地理信息系統(tǒng)在區(qū)域環(huán)境治理工作中的作用。此外，應完成治理工作后，需繼續(xù)運用GIS地理信息系統(tǒng)展開監(jiān)測，維持環(huán)境生態(tài)效益。