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GIS应用方案—大气环境管理信息化

51GPS世界资料  时间:2011-8-8  点击率:
51GPS世界资料  环境问题通常带有很强的地理分布特征,与地理因素紧密相关。地理信息系统(Geographic Information System,GIS),是在过去30多年内发展起来的一个基于计算机系统的用于查询、输出、管理、分析与表达地理信息的系统。它可以对在地球上的实体和事件进行成图和分析,把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能同一般的数据库操作集成在一起,强调空间实体及其关系,在环境方面,如环境管理、环境影响评价、污染源分析、水资源管理和分析、减灾防灾管理、污染监测、环境制图等方面得到广泛的应用。

    当前,环境管理信息系统(Environmental Management Information System,EMIS)在提高环境管理的效率,提供环境信息服务和支持辅助环境决策方面,发挥着越来越重要的作用。引进地理信息系统技术成为当前环境管理信息系统建设的一个热点,它使后者的功能更加强大,把环境信息进行科学直观化,将管理者置身于自然和社会环境中,使管理工作变得直观、生动和全面。

    传统MIS是伴随着企业管理的需求而不断发展的,因此在数据库管理和数据模型方面具有优势,发展也比较成熟;但空间分析操作和信息显示、表现方面较为困难,而空间分析和空间数据管理正是GIS的优势。环境工作者可以利用GIS进行空间数据的分析和运算,揭示不同信息间的相互关系,更好地解决现实中的环境问题。

    根据我国当前的经济因素、技术条件、人员素质和实际工作的需要,建设地方性、专题性和技术性的管理信息系统是符合当前环境管理的实际需要的。它可以充分考虑到当地的具体的、典型的环境情况,抓住主要矛盾,重点处理当前主要环境问题,有效地解决环境问题。在这方面,为桌面地理信息系统提供广阔的舞台。因为桌面地理信息系统以电子地图为背景,重在其它信息的分析和统计应用,并最终以图的方式表达信息;同时这类软件以微机为主要硬件平台、以Windows为软件平台,系统相对精练,用户较易掌握。

    建立大气环境管理信息系统时,采用VB作为系统开发工具,借助一个数据库管理系统(Database Management System,DBMS),如Microsoft Access,并结合MapEngine本身的数据管理功能,来共同建立EMIS的基础信息库,二者相对独立,分工管理部分数据,并通过建立的共同属性来互相联系和访问数据。系统围绕这个数据核心库展开一系列的功能操作,如信息更新维护和查询,日常事务管理,利用GIS的功能模块进行查询和分析,结合GIS和环境模型进行空间分析和空间表现,信息服务等。结合GIS的环境管理信息系统的结构方式,利用MapEngine,在大气环境管理信息系统里,可以完成了以下具体功能:

①环境制图

    环境制图是环境科学研究和环境管理的一种基本的工具和手段。采用GIS的制图方法比传统的人工或自动绘图方法要灵活得多。以GIS为基础的图形数据库是可以延续的,比例尺也不受限制。图件可以以任何地点为中心,比例尺任意,使用突出效果的特殊字符有效地显示所选择的信息。因此可以方便地进行大气质量功能区划,酸沉降临界负荷分布,环境背景,污染源分布等制图。

②专题分析

    如成图分析不同区域内的污染物排放量情况、能源消耗情况、社会经济情况和重点污染源分布情况等,进行区域间直观的专题比较分析。

    例如基于不同监测点进行一系列年度的污染物均值浓度的图表分析,可以分析历年的环境质量变化情况,同时可以比较不同监测点(不同的区域位置)的污染水平。

    例如借助常规监测点或其它监测点所监测到污染物浓度数据,进行插值或其它数学处理,做成等浓度线图,这样可以直观地、半定量地从整体上把握区域内各个地方的污染水平,节约劳力和成本。

    将模式模拟或预测的结果直接在地图上表现上出来,或者在GIS图上直接增加或减少一个或多个污染源,其对周围环境的不同的影响的模拟结果可以直接地在地图上显示和表现出来。这可以为环境规划、环境质量评价、环境决策等服务。

⑥平均气象分析

    利用各常规气象常年监测资料,进行风向和污染系数玫瑰图统计分析,可以直观、形象地了解城镇、居民区所处的主导气象条件,避免污染源建在主导风向的上游,或新的居住点、度假区等环境要素要求比较高的场所建在污染系数比较高的地方,为宏观城建和规划服务。

⑦寻址帮助

    GIS可以直观表现不同区域受环境影响的程度,风险值高低,离人口聚集地的远近等,从而可以用于帮助选址,使决策者集中精力于实际的问题,而不是花时间去理解数据。由于GIS结果能够很快地获得并给出图形等直观的展示,多个假想或假设的结果可以被高效地评价。

⑧信息查询和其它

    直接基于地图进行污染源情况,空气质量情况等查询。

    这些是GIS在EMIS中基本的、相对静态的应用,主要利用GIS直观的空间视觉效果,对基础的或经过加工的环境信息在地理背景上进行直观的显示表现,满足EMIS的一些基本功能要求。

    随着EMIS在功能上向具备强大“决策支持型”和“专家型”功能方向发展,环境模型将在这方面发挥重要的作用。环境模型是进行环境评价、环境预测和环境决策支持的强有力的工具,也是环境科学研究领域中比较成熟的一个领域。GIS要在环境领域得于深入的应用,必须能够与功能强大的环境分析模型进行有机的结合。环境模型与GIS结合将产生新形式的环境模型,在解决具体环境问题和进行环境管理、规划和决策支持过程将发挥重要的作用。

编辑:cat  来源:本站原创
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