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【摘要】 地理信息系统GIS发展为WebGIS，该基于互联网的新技术具有许多优点，在福建省环境监测监控中的应用，大大提升了环境管理能力。
【关键词】 WebGIS 环境监测监控 应用
1WebGIS
地理信息系统GIS始于60年代的加拿大与美国，自80年代末以来，随着计算机技术的飞速发展，特别是internet时代诞生的万维网地理信息系统是在INTERNET网络环境下的一种兼容存储处理、分析和显示与应用地理信息的计算机信息系统。地理信息描述地球表面的空间位置和空间关系的信息。由于大多数的客户端应用采用了WWW协议，故学术界把类似万维网地理信息系统称之为WEBGIS(万维网地理信息系统)。其基本思想就是在互联网上提供地理信息，让用户通过浏览器浏览和获得一个地理信息系统中的数据和功能服务。WEBGIS(万维网地理信息系统)涉及到在网络环境下，地理信息（图像图形和与此相关的文本数据）的模型.、传输、管理、分析应用的理论与技术。
常见传统GIS不实用的原因包括：缺乏图像信息数字化标准。专题成果相互之间的迭置分析尚未真正地建立。没有功能灵活与信息传递的GIS软件平台。很多系统还只是一种表面上的结合，尚未达到学术与应用概念的结合、标准与类型的结合，远景与近期目标的结合，好像是无标准的记录系统，无法更新续用，另外GIS运行的统计数字，经常以地形图作空间特征介绍。
与传统GIS比较，具有以下4个优点：1）更广泛的客户范围。客户可同时访问多个不同服务器上的最新优势，大大扩展了GIS的数据管理能力，增强了对空间数据管理的时效性。2）操作简单：通用的WEB降低了操作的复杂程度，使GIS易于普通用户所接受。3）客户端平台的独立性：不论用户是何种操作系统，只要支持通用的WEB浏览器用户就能访问数据。4） 应用面广更新快：由于网络功能WEBGIS应用扩展到整个社会，WEBGIS在网上进行信息发布对地理信息进行实时更新，便于使用者得到最新动态和信息。
2环境监测监控的意义
环境是人类赖以生存的空间，环境问题已成为当今国际社会普遍关注的热点。人类在其自身的发展过程中，在发展社会经济方面取得了辉煌成就。与此同时，由于不合理开发利用自然资源，导致生态破坏、环境污染，环境质量发生了明显下降和恶化，业已对人民生活和社会经济构成了现实威胁，制约了社会经济进步，危害了人民身心健康，影响了社会稳定，环境的恶化成为了实施可持续发展的重大制约性因素。
为了进一步加强对环境污染的控制，福建省环保局于2002年在全国范围内率先开始建设省级环境自动监测监控系统。通过建设一个基于地理信息系统的环境信息分析系统和一个交互式的环境监测、环境保护的动态信息发布平台，向各级政府、部门发布环境质量监测资料或环境质量状况，向公众发布概况信息。建设环境自动监测监控系统，实现对重点排污单位污染防治设施运行状态、主要污染物排放监测监控数据的自动传输和异常报警，实现重点流域水环境质量、重点城市环境空气质量自动监测数据实时传输，形成一个覆盖福建全省的环境自动监测信息采集网络。环境监测监控系统建设的主要任务是建立一个数据管理中心，基于移动无线GPRS、GSM短信息网络或固定电话及电信有线宽带，实现对分布在全省各地的环境自动监测站、水质、环境空气、污染源的监测信息的采集、控制及科学管理。在数据充分共享与集成应用的基础上，设计开发符合环保职能管理需求的基于GIS的应用系统，该系统能够实现与数字福建、国家环保信息共用平台、省环保电子政务平台、环境污染空间模型库、环境突发事件应急系统的无缝联结。
3WebGIS在环境监测监控中的应用
WebGIS提供直观的GIS图层界面，为各级环保部门的宏观决策提供有效数据支持。
3.1搭建环境监测监控WebGIS平台
通过Oracle9i/10g来构建数据库平台。在数据库中建立多个环保信息相关的专业应用数据库以及将这些信息有机联系起来的地理信息数据库。在数据库设计中，充分考虑后续大批量数据的存储，为建立数据仓库，通过数据挖掘来有效管理数据提供前期准备；
在GIS平台层面上通过ESRI产品和EPStar2.0来实现数据有效管理和各种功能的实现。通过对数据进行全方位、多角度、多层次的统计分析，使得决策层能够快速响应现实或政策的变化，作出正确决策。
在客户端主要运用MO/AO编制客户端软件或通过IE浏览来实现各种功能的应用。由于MO含有丰富的内置函数和方法，能够实现GIS所需的所有功能。因此，在环境信息系统中，充分利用其特点，采用面向对象的开发方式，简化开发过程，优化了系统功能。考虑到环保部门不同网络的现状和多层面、不同用户的不同业务的需求，利用ARCIMS的结构特点，采用JAVA等实现B/S结构的客户端零配置、用户通过IE浏览器浏览环境信息的功能。
3.2WebGIS空间数据和环境监测监控数据
地形数据的获取和更新：地形数据是指GIS系统中所必须的辅助地形数据，是GIS系统中的主要图形数据。
空间数据编辑。地理信息编辑：包括添加一个新的上位机及所连监测仪器的位置；仪器周边信息的录入等。设备属性信息编辑：包括监测仪器属性信息等。
图元管理。针对环保部门的行业需求，提供专业的、功能强大的统计信息图元符号编辑器。在图元编辑器中，提供各种绘制功能，用图元客观实际的表示实际生活中的各种统计相关对象。对于各种用户自定义对象图形显示，提供了直观、可交互的环境，用户根据自己的所需，定制统计系统中的所有图元。
环境监测监控数据：基于WebGIS对所管理的各环境监测监控点的设备运行状况、所采集数据及报警信息进行可视化监测，并依据系统专业知识库，对系统异常状况进行相应处理。
3.3WebGIS强大的查询功能
在GIS平台层面上，采用了ESRI的ARCSDE产品，有效的对空间地形数据进行管理，能够实现各种GIS软件应该具备的放大缩小等基本操作，还能实现各种复杂的空间信息查询的功能。查询直观可视：在系统中要应用地理信息技术，必须考虑将不同种类的图层信息叠加在同一电子地图上，多角度地发掘环保信息；采用专题地图形式直观显示不同类型环保信息，以方便快捷地查询各地环境质量状况、各污染源排放情况及其它综合信息。
信息查询主要有两类：第一类是按属性信息的要求来查询定位空间位置。如在图上查询污染程度大于某个设定值的区域有哪些，这和一般非空间的关系数据库的SQL查询没有区别，查询到结果后，再利用图形和属性的对应关系，进一步在图上用指定的显示方式将结果定位绘出。第二类是根据对象的空间位置查询有关属性信息。提供工具，用户可利用光标，用点选、画线、矩形、圆、不规则多边形等工具选中地物，并显示出所查询对象的属性列表，可进行有关统计分析。该查询通常分为两步，首先借助空间索引，在GIS数据库中快速检索出被选空间实体，然后根据空间实体与属性的连接关系即可得到所查询空间实体的属性列表。
基于空间关系查询：空间实体间存在着多种空间关系，包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。整个查询计算涉及了空间顺序方位关系（某条河流两侧），空间距离关系（距离某条河不超过500米），空间拓扑关系（使选择最近工控机），甚至还有属性信息查询（污染程度不超过某值）。
以各类层面（点、线、面层面）为基础，进行固定区域、任意区域对数据库的检索查询，结果反映在图层上；以数据库为基础，进行检索查询所需的信息，结果反映所覆盖图层情况和数据情况。浏览时，能够精确定位，调整视野范围、放大地图、缩小地图、地图漫游等。
打印输出检索查询的结果地图，分析研究的结果地图，根据需求动态生成不同要素的任意比例尺的专题图层。
结语
地理信息系统技术经过多年的发展，已逐步进入计算机技术主流，WebGIS技术作为网络GIS的一个重要组成部分，应用于环境监测监控，对环境保护工作具有重要意义。
参考文献
〔1〕慕富强，孟垒． WEBGIS技术综述[J]．甘肃科技，2003，19(11)：
〔2〕张建，何珑．构建生态环境动态管理网上信息发布系统[M]．环境保护与环境工程， 2006，
〔3〕吴邦灿，费龙．现代环境监测技术[M]．北京：中国环境科学出版社，1999
【关键词】 WebGIS 环境监测监控 应用
1WebGIS
地理信息系统GIS始于60年代的加拿大与美国，自80年代末以来，随着计算机技术的飞速发展，特别是internet时代诞生的万维网地理信息系统是在INTERNET网络环境下的一种兼容存储处理、分析和显示与应用地理信息的计算机信息系统。地理信息描述地球表面的空间位置和空间关系的信息。由于大多数的客户端应用采用了WWW协议，故学术界把类似万维网地理信息系统称之为WEBGIS(万维网地理信息系统)。其基本思想就是在互联网上提供地理信息，让用户通过浏览器浏览和获得一个地理信息系统中的数据和功能服务。WEBGIS(万维网地理信息系统)涉及到在网络环境下，地理信息（图像图形和与此相关的文本数据）的模型.、传输、管理、分析应用的理论与技术。
常见传统GIS不实用的原因包括：缺乏图像信息数字化标准。专题成果相互之间的迭置分析尚未真正地建立。没有功能灵活与信息传递的GIS软件平台。很多系统还只是一种表面上的结合，尚未达到学术与应用概念的结合、标准与类型的结合，远景与近期目标的结合，好像是无标准的记录系统，无法更新续用，另外GIS运行的统计数字，经常以地形图作空间特征介绍。
与传统GIS比较，具有以下4个优点：1）更广泛的客户范围。客户可同时访问多个不同服务器上的最新优势，大大扩展了GIS的数据管理能力，增强了对空间数据管理的时效性。2）操作简单：通用的WEB降低了操作的复杂程度，使GIS易于普通用户所接受。3）客户端平台的独立性：不论用户是何种操作系统，只要支持通用的WEB浏览器用户就能访问数据。4） 应用面广更新快：由于网络功能WEBGIS应用扩展到整个社会，WEBGIS在网上进行信息发布对地理信息进行实时更新，便于使用者得到最新动态和信息。
2环境监测监控的意义
环境是人类赖以生存的空间，环境问题已成为当今国际社会普遍关注的热点。人类在其自身的发展过程中，在发展社会经济方面取得了辉煌成就。与此同时，由于不合理开发利用自然资源，导致生态破坏、环境污染，环境质量发生了明显下降和恶化，业已对人民生活和社会经济构成了现实威胁，制约了社会经济进步，危害了人民身心健康，影响了社会稳定，环境的恶化成为了实施可持续发展的重大制约性因素。
为了进一步加强对环境污染的控制，福建省环保局于2002年在全国范围内率先开始建设省级环境自动监测监控系统。通过建设一个基于地理信息系统的环境信息分析系统和一个交互式的环境监测、环境保护的动态信息发布平台，向各级政府、部门发布环境质量监测资料或环境质量状况，向公众发布概况信息。建设环境自动监测监控系统，实现对重点排污单位污染防治设施运行状态、主要污染物排放监测监控数据的自动传输和异常报警，实现重点流域水环境质量、重点城市环境空气质量自动监测数据实时传输，形成一个覆盖福建全省的环境自动监测信息采集网络。环境监测监控系统建设的主要任务是建立一个数据管理中心，基于移动无线GPRS、GSM短信息网络或固定电话及电信有线宽带，实现对分布在全省各地的环境自动监测站、水质、环境空气、污染源的监测信息的采集、控制及科学管理。在数据充分共享与集成应用的基础上，设计开发符合环保职能管理需求的基于GIS的应用系统，该系统能够实现与数字福建、国家环保信息共用平台、省环保电子政务平台、环境污染空间模型库、环境突发事件应急系统的无缝联结。
3WebGIS在环境监测监控中的应用
WebGIS提供直观的GIS图层界面，为各级环保部门的宏观决策提供有效数据支持。
3.1搭建环境监测监控WebGIS平台
通过Oracle9i/10g来构建数据库平台。在数据库中建立多个环保信息相关的专业应用数据库以及将这些信息有机联系起来的地理信息数据库。在数据库设计中，充分考虑后续大批量数据的存储，为建立数据仓库，通过数据挖掘来有效管理数据提供前期准备；
在GIS平台层面上通过ESRI产品和EPStar2.0来实现数据有效管理和各种功能的实现。通过对数据进行全方位、多角度、多层次的统计分析，使得决策层能够快速响应现实或政策的变化，作出正确决策。
在客户端主要运用MO/AO编制客户端软件或通过IE浏览来实现各种功能的应用。由于MO含有丰富的内置函数和方法，能够实现GIS所需的所有功能。因此，在环境信息系统中，充分利用其特点，采用面向对象的开发方式，简化开发过程，优化了系统功能。考虑到环保部门不同网络的现状和多层面、不同用户的不同业务的需求，利用ARCIMS的结构特点，采用JAVA等实现B/S结构的客户端零配置、用户通过IE浏览器浏览环境信息的功能。
3.2WebGIS空间数据和环境监测监控数据
地形数据的获取和更新：地形数据是指GIS系统中所必须的辅助地形数据，是GIS系统中的主要图形数据。
空间数据编辑。地理信息编辑：包括添加一个新的上位机及所连监测仪器的位置；仪器周边信息的录入等。设备属性信息编辑：包括监测仪器属性信息等。
图元管理。针对环保部门的行业需求，提供专业的、功能强大的统计信息图元符号编辑器。在图元编辑器中，提供各种绘制功能，用图元客观实际的表示实际生活中的各种统计相关对象。对于各种用户自定义对象图形显示，提供了直观、可交互的环境，用户根据自己的所需，定制统计系统中的所有图元。
环境监测监控数据：基于WebGIS对所管理的各环境监测监控点的设备运行状况、所采集数据及报警信息进行可视化监测，并依据系统专业知识库，对系统异常状况进行相应处理。
3.3WebGIS强大的查询功能
在GIS平台层面上，采用了ESRI的ARCSDE产品，有效的对空间地形数据进行管理，能够实现各种GIS软件应该具备的放大缩小等基本操作，还能实现各种复杂的空间信息查询的功能。查询直观可视：在系统中要应用地理信息技术，必须考虑将不同种类的图层信息叠加在同一电子地图上，多角度地发掘环保信息；采用专题地图形式直观显示不同类型环保信息，以方便快捷地查询各地环境质量状况、各污染源排放情况及其它综合信息。
信息查询主要有两类：第一类是按属性信息的要求来查询定位空间位置。如在图上查询污染程度大于某个设定值的区域有哪些，这和一般非空间的关系数据库的SQL查询没有区别，查询到结果后，再利用图形和属性的对应关系，进一步在图上用指定的显示方式将结果定位绘出。第二类是根据对象的空间位置查询有关属性信息。提供工具，用户可利用光标，用点选、画线、矩形、圆、不规则多边形等工具选中地物，并显示出所查询对象的属性列表，可进行有关统计分析。该查询通常分为两步，首先借助空间索引，在GIS数据库中快速检索出被选空间实体，然后根据空间实体与属性的连接关系即可得到所查询空间实体的属性列表。
基于空间关系查询：空间实体间存在着多种空间关系，包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。整个查询计算涉及了空间顺序方位关系（某条河流两侧），空间距离关系（距离某条河不超过500米），空间拓扑关系（使选择最近工控机），甚至还有属性信息查询（污染程度不超过某值）。
以各类层面（点、线、面层面）为基础，进行固定区域、任意区域对数据库的检索查询，结果反映在图层上；以数据库为基础，进行检索查询所需的信息，结果反映所覆盖图层情况和数据情况。浏览时，能够精确定位，调整视野范围、放大地图、缩小地图、地图漫游等。
打印输出检索查询的结果地图，分析研究的结果地图，根据需求动态生成不同要素的任意比例尺的专题图层。
结语
地理信息系统技术经过多年的发展，已逐步进入计算机技术主流，WebGIS技术作为网络GIS的一个重要组成部分，应用于环境监测监控，对环境保护工作具有重要意义。
参考文献
〔1〕慕富强，孟垒． WEBGIS技术综述[J]．甘肃科技，2003，19(11)：
〔2〕张建，何珑．构建生态环境动态管理网上信息发布系统[M]．环境保护与环境工程， 2006，
〔3〕吴邦灿，费龙．现代环境监测技术[M]．北京：中国环境科学出版社，1999