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  • 地理信息系统(GIS)在环境保护中的应用

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-04-06

    摘要:21世纪,环境问题已经成为中国面临的最严峻挑战之一,环境保护也受到了社会各界的广泛关注。 特别是随着科学技术的飞速发展,各种现代技术在环境保护中的应用逐渐变得越来越广泛。 地理信息系统与环境保护的结合已经成为环境管理领域广泛应用的结果。简要介绍了地理信息系统地理信息系统,重点阐述了地理信息系统在环境监测、环境管理、环境影响评价、环境应急预警等方面的应用。

    关键词:地理信息系统;环境保护;数据存储;应用分析

    introduction

    geographic information system是一个重要的空信息系统,它不仅可以收集、存储和管理地球表面空的地理信息数据,还可以有效地计算、分析、描述和显示所获得的数据。 目前,人口、资源和环境已成为人类社会面临的严重问题。人们的环境意识逐渐觉醒。然而,环境保护是一项收集和处理大量环境信息的复杂工作,其中大部分信息与空的位置有关。因此,地理信息系统不可避免地广泛应用于环境保护工作。

    1地理信息系统的开发

    地理信息系统,即地理信息系统,是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展和交叉而形成的。它是一个技术系统,在计算机硬件和软件系统的支持下,收集、存储、管理、计算、分析、显示和描述整个或部分地球表面(包括大气层)空的地理分布数据 与其他信息系统相比,地理信息系统具有存储、管理和分析空之间信息的功能,因此应用更加广泛

    地理信息系统于20世纪60年代出现在北美 在中国,地理信息系统的发展始于20世纪70年代末。 它的发展主要经历了三个主要阶段:初始阶段、实验阶段和全面发展:

    ①初始阶段:1976年,地理信息系统的概念首次在我国提出,并在我国着名的陈彭淑教授的一次会议上被提及 随后,1987年底,国家计委和中国科学院建立的资源与环境信息国家重点实验室通过国家验收,标志着地理信息系统技术在中国应用和研究的开始。

    ②实验阶段:20世纪80年代,地理信息系统进入实验阶段 1980年,中国成立了第一个专门研究地理信息系统应用的机构,即中国科学院遥感应用研究所第五研究室。当时的主要研究内容是:数据标准化、数据标准化、建立空数据库、分析算法和数据处理、应用软件开发等。

    (3)全面发展阶段:改革开放以来,我国社会主义市场经济稳步发展,地理信息系统应用需求越来越迫切。因此,中国地理信息系统已经进入全面发展阶段。地理信息系统在城市规划管理、环境保护、交通运输、防灾减灾、农业、林业等领域发挥了重要作用,取得了良好的经济和社会效益。

    2地理信息系统在环境保护

    地理信息系统中的发展是基于两个相对成熟的软件:数据库管理系统和计算机辅助设计,并在空之间增加了管理和分析数据的特殊功能 地理信息系统在环境保护中的开发和应用是在应用分析功能的基础上发展起来的

    application analysis function是系统功能的扩展和延伸,是根据特定应用程序的模型编译的程序 应用程序的水平在很大程度上决定了系统的实用性。 地理信息系统在环境保护中的应用是开发和应用相关的环境保护程序和软件,如环境影响评价、规划、监测和预测,以及特定气象和气候条件下区域环境影响的判断。 地理空数据是描述自然、社会、人类、经济和景观的数据,如图形、图像、文本、表格和数字,它们被地球表面空之间的位置所引用,并由系统构建者输入到地理信息系统中,这是地理信息系统表达现实世界的真实内容。

    在开展环境保护工作和建设环境地理信息系统的过程中,面对我国环境污染和生态破坏的严峻形势和艰巨复杂的环境保护任务目标,我国各级环保部门逐渐认识到及时、准确、高效获取和处理环境信息的重要性,以及信息技术在环境保护工作中广泛、灵活应用的重要性。

    目前,27个省、市、自治区的环保部门和100多个市、地市级行政区划的环保部门已经开始使用地理信息系统平台软件和相应的硬件设施。大多数省市都建立了较为完善的环境基础数据库,开发了基于地理信息系统平台的城市环境地理信息系统、重点流域水资源管理、环境污染应急预警预报系统等模块。根据目前的反馈,地理信息系统平台的应用取得了显着的效果

    3地理信息系统技术在环境保护中的应用

    3.1建立地理信息系统

    各级环保部门每天收集和处理大量环境信息,其中大部分与空密切相关 地理信息系统的突出功能之一是它在空之间强大的数据收集、编辑和集成处理能力,以及它在空之间对相应数据的系统管理能力 基于这一优势,地理信息系统可以处理和分析各种环境信息,如环境质量信息数据库、污染源空信息数据库等。与其他地理位置信息相结合,建立全面完整的地理信息系统。

    其次,地理信息系统技术应用的一个重要内容是制作各种环境专题地图,并编制成专题地图 利用地理信息系统技术建立地图数据库具有生产周期短、内容更新快的优点,可以在基础资源利用上达到“一输入多输出”的效果 同时,地理信息系统地图数据库的用户也可以根据自己的不同需求输出各种专题地图,如污染源分布图、大气质量功能区划图等。

    3.2地理信息系统在环境监测中的应用

    地理信息系统对环境监测的介入使得对各种环境问题和环境过程的描述更加现实,促进了环境监测技术的发展

    在地理信息系统和环境监测的实际结合中,3S(全球定位系统、遥感、地理信息系统)可以被集成和应用 首先,像全球定位系统定位器这样的设备可以在车辆和其他运输车辆上复制,以便及时地将运动中的车辆或污染源现场收集的实时数据传送到地理信息系统电子地图上的相应位置。其次,对于固定采样点的信息采集,可以利用全球定位系统将其坐标值导入地理信息系统,对监测值进行实时监测和及时更新

    此外,遥感技术在环境监测中也有广泛的应用价值。环境监测研究人员可以利用遥感获得准确的污染源分布、污染源扩散条件、扩散范围等。 原国家环境保护总局结合地理信息系统技术和遥感技术,对中国西部12个省、市、自治区的生态环境进行了调查,获得了中国西部生态环境的空分布和空统计数据。

    2.3地理信息系统在环境管理中的应用

    现代地理信息系统技术在环境管理中发挥着巨大作用 利用地理信息系统技术可以有效管理测量数据、地理要素、专业地图和科学实验等数据,改变环保部门传统繁重的手工统计和手工制表测绘方法,有效提高管理工作效率

    同时,基于地理信息系统和遥感技术的环境动态监测系统能够收集、存储、科学分析和评价大气、土壤、河流、动植物、重污染工业区和城市交通造成的污染,为环境保护管理的实时办公自动化提供科学合理的实时辅助决策。

    3.4地理信息系统在环境影响评价中的应用

    环境影响评价是对环境质量的定性和定量评价。对所有改扩建和建设项目的环境数据进行分析、预测和评价,并提出相应的环境保护措施和对策 环境影响评价出现于20世纪60年代中期,繁荣于70年代。美国是世界上第一个编纂环境影响评估的国家。

    利用大气、水和土壤等环境数据建立相应的环境质量数学模型是环境影响评价的重要分析工具。因此,地理信息系统应用分析模型得到了广泛的应用 地理信息系统应用分析模型可用于评价和分析工程污染物排放对项目区环境因素的影响范围和程度 地理信息系统的应用极大地缓解了环保部门的工作压力,加快了评价过程,促进了评价结果的动态管理、更新和应用。 例如,上海环保局组织的上海环境地理信息系统可以实现环境状况评估和环境质量预测。利用地理信息系统和遥感技术,厦门市环保局探讨了厦门市沿海水域滩涂、浅滩和水面面积等生态环境因子的变化,分析了城市化进程对沿海水域生态环境的影响。

    3.5地理信息系统在环境应急预警中的应用

    环境应急预警的建立可以管理事故风险源的地理位置和属性、事故敏感区域的位置及其属性,为污染事故的大气和河流污染扩散提供模拟过程和应急预案 地理信息系统在环境应急系统中的作用主要是为空数据和相关属性数据提供足够的快速访问和管理功能,有效提高环境工作者的管理和决策能力

    同时,地理信息系统具有提供智能分析和策略的功能 例如,地理信息系统可以通过综合分析污染源位置和污染严重程度,将准确及时的数据导入相应的污染应急模型,生成相应的应急预案,为决策者和应急处置人员提供客观详细的参考依据

    结论

    随着地理信息系统技术的不断发展,地理信息系统在环境保护中发挥着越来越重要的作用。它与各种环境管理和分析系统有效结合,为环境工作者提供重要的技术指导和建议,有效提高环境工作效率,降低工作难度。 同时,在应用地理信息系统技术的过程中,环保工作者不仅要努力做好专业基础工作,还要重视地理信息系统技术的自身发展趋势。他们应在图形空压缩技术、自动数据输入技术、3S(全球定位系统、遥感、地理信息系统)集成以及地理信息系统模型的推广和加强等领域深化与系统开发者的沟通,使环境保护更加现代化和科学化。

    参考:

    [1]朱文杰。地理信息系统技术在环境保护中的应用[。承德民族师范学院学报。2010(02).11-12

    [2]杨浩,肖伟,谢薛军,黄磊。基于地理信息技术的环境保护应急系统的设计与开发[。甘肃科技。2011(23).6-7

    [3]王小兵,孙久云。地理信息系统概述[。地理空信息。2012(01).15-17

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