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【摘 要】本文根据环境监测的特征和GIS的功能,对GIS与环境监测相结合的重要意义进行了讨论,从环境质量监测、污染源监督监测和应急监测三个层次对GIS在环境监测数据管理分析中的具体应用进行一定程度上的讨论,在一定意义上使GIS空间信息处理和综合分析的优势得到了充分发挥,使环境监测数据管理分析变得更加快速和实时有效。随着GIS技术的不断发展进步,GIS在环境监测数据管理分析中的应用也变得越来越为重要,它必将为环境监测带来很大方便。
【关键词】GIS;环境监测;数据管理
引言
所谓环境监测是指测定影响环境质量因素的代表值,来反映环境质量及发展趋势。环境监测的结果就是指监测数据,它应当准确而全面地反应出某区域范围内污染物在时间和空间上的分布。近年来,随着科学技术的不断发展和进步,环境监测的方法渐渐由手动监测向自动监测发生转变,自动监测技术和计算机系统在环境监测的过程中得到广泛应用。
一、GIS在环境监测应用中的主要功能
伴随着我国科学技术的发展,GIS在我国环境监测中也有了更为广泛的运用,而且促进了环境监测的工作的顺利展开。GIS在环境监测运用中首要有以下几个方面的功用:一是能够现实空间查询。所谓的空间查询便是对大气污染,水资源污染等相关信息进行查询,供应较为牢靠的信息数据。二是GIS数据和图形操作。对于中心局域网内部具有修改权限的用户体系供应了专用的可以各种数据办理和地图办理的工作。三是GIS可以完成特色查询。所谓的特色查询首要便是可以完成条件查询迷糊查询等。
二、GIS环境质量监测
环境质量监测是指对各种环境因素的污染状况和污染物的发展趋势进行一定程度上的实时监测,并且对环境污染控制措施的效果进行评价,收集与环境质量监测相关的数据,以此了解一定区域内环境污染状况和变化趋势。它是环境监测工作的主体部分。一般情况下环境质量监测针对的是一定的区域,对该区域的水质、噪声、空气状况、生活垃圾等方面进行定点的、长时间的监测以掌握该区域的污染现状并且对其进行全面准确的评价,从而反映出该区域受污染的程度和污染物空间分布状况。一般情况下,监测所获得的有关数据都是在空间上离散的点,我们可以利用GIS的空间数据内插方法来准确地反应环境质量的现状。比如说,通过某监测河流上监测断面的数据对该河流的水质状况进行评价。另外,在对监测环境中的各种客体(如废弃物、水质等)进行评价时,常常与多个污染指标有关。怎样依靠这些多个单一的、包含一定空间信息的污染物指标来对空气的质量进行综合评价,我们可以通过GIS的空间叠合分析来实现它。空间叠合分析就是在一定的空间系统条件下,每次都将同一区域的两个地理图层进行叠合,以此产生空间区域的多重属性特征,或者建立各种地理对象间的空间联系。
前者通常可以用来搜索同时具有集中地理属性的分布区域,称为空间叠合属性;后者通常用于发现某区域内一些专题的特征,称为空间叠合统计。这样就实现了利用多个污染指标的空间叠合分析对环境质量的全面分析和评估。
综上所述,要想准确地表述某一区域的环境质量,仅靠某一点的监测是不够的,只有利用GIS强大的空间处理能力和综合分析等优势,结合污染物的分布,全面统计分析监测数据,才能得到准确而客观的表述。
三、污染源监督监测
1、污染源监测的目的是了解污染源的分布,为监视主要污染源在时间和空间上的变化趋势所采取的长期定点的监督监测,主要对污染物浓度、污染物排放总量和变化趋势进行监测,通过监测对某一地区的污染现状和变化趋势进行一定的掌握和预测。要想评价污染源对周围环境的危害,不仅要获得污染源的浓度和排放总量的数据,还需要了解污染源所在地理环境的背景信息。在污染物排放量同等的情况下,如果其所在的地理位置不同,所造成的污染程度和范围同样会有所不同。这就是所谓的污染源的地理空间特性。污染源的地理空间特性决定了对污染状况影响的表述必须要利用GIS。这要求我们不仅要进行污染源的定量分析,而且还要进行空间上的掌握。而GIS正是这种结合的体现,GIS用数据来表示空间分布,将数字和图形作为一个整体,而且支持数字与空间思维同时开展,相对于传统的地图分析方法有明显的改进。除此之外,GIS的空间缓冲区分析是进行污染源的扩散影响分析的有力工具和依托。所谓空间缓冲区分析就是根据被分析对象的实体,自动在其周围一定范围建立带状区,以此来识别这些实体对周围对象的辐射程度和影响程度。GIS与污染源监测监督相结合,能够通过计算得出污染源扩散的具体范围,从而总结出污染源与环境污染间的大体规律,再通过一定的技术和方法,准确地预测出环境污染的发展趋势,为污染源规划和环境质量保护提供有力方法和工具。
2、GSI有利于实现定量与空间分析相结合
GIS技术在环境监测中应用的过程中,还能够对污染源进行监督和监测。在实际的应用中,GIS能够实现定量与空间分析相结合。在实际的监测中,GIS能够全面的掌握污染源的浓度以及污染物的排放总量。由于污染源都具有地理空间的特性,通过GIS技术对空间分布的分析,能够实现数字和图形融为一体,GIS与传统的地图分析相比,对统计数据的定量分析方法具有质的改进。
3、GSI的空间缓冲区分析
空间缓冲区在GIS分析中起到了很重要的效果,它是以点、线、面所构成的实体为基础,分析主体或实体面临接近的目标所产生的影响度以及辐射规模。依据GIS技术可以进一步的对环境污染源进行更有利的分析定位,把污染源的详细地理位置与有关的环境模型有用的结合起来,从而来推断出对接近目标所带来的影响程度,得出缓冲区域污染源的浓度变化以及所带来的影响。
4、应急监测
GIS广泛应用于环境污染的应急监测。污染物应急监测是指对发生污染事故中的污染源进行现场追踪,确定污染事故造成环境的污染程度,带来的危害等。它能够对环境污染进行动态地监测并且对重大污染事故在第一时间做出反应,是环境监测发展中重要的一个方向。为了使相关部门能够快速有效地实施污染事故的应急措施,需要利用地理信息系统技术对相关的数据进行详细的分析。首先要确定事故发生的地理位置,其次利用GIS与环境模型相结合来预测受影响区域的具体范围,利用GIS的可视化特点得出污染区域内的敏感单位、救援位、以及最佳路径等基本信息,以此为应急监测和应急救援工作的有效开展提供一定的依据。
结束语
GIS技术在環境监测中发挥着重要的作用。GIS技术不仅能够合理高效的对多种环境监测信息进行管理,对监测管理进行科学的评价,还可以收集数据,使空间分析和决策整合成一个整体的信息,使工作效率得到明显提高,为解决资源环境问题和可持续发展带来技术支持。
参考文献:
[1]黄野. 环境监测数据管理系统开发与实现[D].电子科技大学,2013.
[2]杨晨. 基于GIS的城市大气质量评价系统设计、实现及案例分析[D].合肥工业大学,2013.
[3]董倩. 基于GPS的矿区大气环境监测系统研究[D].青岛理工大学,2013.
[4]黄伟峰,王清华. GIS在我国环境监测中的应用[J]. 北方环境,2012,04:228-230.
[5]罗华君. 环境数据管理系统在环境监测中的应用[J]. 云南环境科学,2001,01:55-58.
【关键词】GIS;环境监测;数据管理
引言
所谓环境监测是指测定影响环境质量因素的代表值,来反映环境质量及发展趋势。环境监测的结果就是指监测数据,它应当准确而全面地反应出某区域范围内污染物在时间和空间上的分布。近年来,随着科学技术的不断发展和进步,环境监测的方法渐渐由手动监测向自动监测发生转变,自动监测技术和计算机系统在环境监测的过程中得到广泛应用。
一、GIS在环境监测应用中的主要功能
伴随着我国科学技术的发展,GIS在我国环境监测中也有了更为广泛的运用,而且促进了环境监测的工作的顺利展开。GIS在环境监测运用中首要有以下几个方面的功用:一是能够现实空间查询。所谓的空间查询便是对大气污染,水资源污染等相关信息进行查询,供应较为牢靠的信息数据。二是GIS数据和图形操作。对于中心局域网内部具有修改权限的用户体系供应了专用的可以各种数据办理和地图办理的工作。三是GIS可以完成特色查询。所谓的特色查询首要便是可以完成条件查询迷糊查询等。
二、GIS环境质量监测
环境质量监测是指对各种环境因素的污染状况和污染物的发展趋势进行一定程度上的实时监测,并且对环境污染控制措施的效果进行评价,收集与环境质量监测相关的数据,以此了解一定区域内环境污染状况和变化趋势。它是环境监测工作的主体部分。一般情况下环境质量监测针对的是一定的区域,对该区域的水质、噪声、空气状况、生活垃圾等方面进行定点的、长时间的监测以掌握该区域的污染现状并且对其进行全面准确的评价,从而反映出该区域受污染的程度和污染物空间分布状况。一般情况下,监测所获得的有关数据都是在空间上离散的点,我们可以利用GIS的空间数据内插方法来准确地反应环境质量的现状。比如说,通过某监测河流上监测断面的数据对该河流的水质状况进行评价。另外,在对监测环境中的各种客体(如废弃物、水质等)进行评价时,常常与多个污染指标有关。怎样依靠这些多个单一的、包含一定空间信息的污染物指标来对空气的质量进行综合评价,我们可以通过GIS的空间叠合分析来实现它。空间叠合分析就是在一定的空间系统条件下,每次都将同一区域的两个地理图层进行叠合,以此产生空间区域的多重属性特征,或者建立各种地理对象间的空间联系。
前者通常可以用来搜索同时具有集中地理属性的分布区域,称为空间叠合属性;后者通常用于发现某区域内一些专题的特征,称为空间叠合统计。这样就实现了利用多个污染指标的空间叠合分析对环境质量的全面分析和评估。
综上所述,要想准确地表述某一区域的环境质量,仅靠某一点的监测是不够的,只有利用GIS强大的空间处理能力和综合分析等优势,结合污染物的分布,全面统计分析监测数据,才能得到准确而客观的表述。
三、污染源监督监测
1、污染源监测的目的是了解污染源的分布,为监视主要污染源在时间和空间上的变化趋势所采取的长期定点的监督监测,主要对污染物浓度、污染物排放总量和变化趋势进行监测,通过监测对某一地区的污染现状和变化趋势进行一定的掌握和预测。要想评价污染源对周围环境的危害,不仅要获得污染源的浓度和排放总量的数据,还需要了解污染源所在地理环境的背景信息。在污染物排放量同等的情况下,如果其所在的地理位置不同,所造成的污染程度和范围同样会有所不同。这就是所谓的污染源的地理空间特性。污染源的地理空间特性决定了对污染状况影响的表述必须要利用GIS。这要求我们不仅要进行污染源的定量分析,而且还要进行空间上的掌握。而GIS正是这种结合的体现,GIS用数据来表示空间分布,将数字和图形作为一个整体,而且支持数字与空间思维同时开展,相对于传统的地图分析方法有明显的改进。除此之外,GIS的空间缓冲区分析是进行污染源的扩散影响分析的有力工具和依托。所谓空间缓冲区分析就是根据被分析对象的实体,自动在其周围一定范围建立带状区,以此来识别这些实体对周围对象的辐射程度和影响程度。GIS与污染源监测监督相结合,能够通过计算得出污染源扩散的具体范围,从而总结出污染源与环境污染间的大体规律,再通过一定的技术和方法,准确地预测出环境污染的发展趋势,为污染源规划和环境质量保护提供有力方法和工具。
2、GSI有利于实现定量与空间分析相结合
GIS技术在环境监测中应用的过程中,还能够对污染源进行监督和监测。在实际的应用中,GIS能够实现定量与空间分析相结合。在实际的监测中,GIS能够全面的掌握污染源的浓度以及污染物的排放总量。由于污染源都具有地理空间的特性,通过GIS技术对空间分布的分析,能够实现数字和图形融为一体,GIS与传统的地图分析相比,对统计数据的定量分析方法具有质的改进。
3、GSI的空间缓冲区分析
空间缓冲区在GIS分析中起到了很重要的效果,它是以点、线、面所构成的实体为基础,分析主体或实体面临接近的目标所产生的影响度以及辐射规模。依据GIS技术可以进一步的对环境污染源进行更有利的分析定位,把污染源的详细地理位置与有关的环境模型有用的结合起来,从而来推断出对接近目标所带来的影响程度,得出缓冲区域污染源的浓度变化以及所带来的影响。
4、应急监测
GIS广泛应用于环境污染的应急监测。污染物应急监测是指对发生污染事故中的污染源进行现场追踪,确定污染事故造成环境的污染程度,带来的危害等。它能够对环境污染进行动态地监测并且对重大污染事故在第一时间做出反应,是环境监测发展中重要的一个方向。为了使相关部门能够快速有效地实施污染事故的应急措施,需要利用地理信息系统技术对相关的数据进行详细的分析。首先要确定事故发生的地理位置,其次利用GIS与环境模型相结合来预测受影响区域的具体范围,利用GIS的可视化特点得出污染区域内的敏感单位、救援位、以及最佳路径等基本信息,以此为应急监测和应急救援工作的有效开展提供一定的依据。
结束语
GIS技术在環境监测中发挥着重要的作用。GIS技术不仅能够合理高效的对多种环境监测信息进行管理,对监测管理进行科学的评价,还可以收集数据,使空间分析和决策整合成一个整体的信息,使工作效率得到明显提高,为解决资源环境问题和可持续发展带来技术支持。
参考文献:
[1]黄野. 环境监测数据管理系统开发与实现[D].电子科技大学,2013.
[2]杨晨. 基于GIS的城市大气质量评价系统设计、实现及案例分析[D].合肥工业大学,2013.
[3]董倩. 基于GPS的矿区大气环境监测系统研究[D].青岛理工大学,2013.
[4]黄伟峰,王清华. GIS在我国环境监测中的应用[J]. 北方环境,2012,04:228-230.
[5]罗华君. 环境数据管理系统在环境监测中的应用[J]. 云南环境科学,2001,01:55-58.