地理信息系统在环境保护中的应用

黄 菊

（首都师范大学科德学院，北京 100048）

地理信息系统在环境保护中的应用

黄 菊

（首都师范大学科德学院，北京 100048）

随着科学技术水平的不断提升，各种现代科技在环境保护中的应用也逐渐广泛起来。将地理信息系统与环境保护相结合已经成为环境管理领域中广泛应用的结果，本文从介绍环境保护领域中几个地理信息系统应用实例，提出未来的地理信息系统技术将在环境保护领域得到更大程度和更广泛的应用。

地理信息系统；环境保护

人口、资源和环境是当今人类社会所共同面临的严峻问题。随着全球性环境的日益恶化，人们已越来越认识到环境保护的重要性。与此同时，相关科学技术，特别是能够对环境保护进程产生重大推动作用的信息技术也日益受到各界关注。环境保护离不开环境信息的采集和处理，而环境信息85%以上与空间位置有关，所以，地理信息系统就自然成为环境保护工作的有力工具。在地理信息系统的技术支持下，研究者不仅可以方便的获取、存贮、管理和显示各种环境信息，而且可以对环境进行有效的监测、模拟、分析和评价，从而为环境保护提供全面、及时、准确和客观的信息服务和技术支持。我国地域辽阔，环境问题突出，建设和发展国家环境地理信息系统有着十分明显的必要性和迫切性。它对国家环境保护工作的观念、效率、方式和面貌都会带来深刻的变化和影响。然而，国家地理信息系统建设与发展尚处于起步阶段，有大量的问题需要进行研究。

1 环境地理信息系统建设现状

在开展环境保护工作与建设环境地理信息系统的实践过程中，面对我国环境污染和生态破坏的严峻形势和艰巨繁杂的环境保护任务目标，我国各级环保部门已逐渐认识到及时、准确、高效的获取与处理环境信息的重要性，认识到在环境保护工作中广泛、灵活地应用信息技术的重要性。

目前，全国已有27个省市自治区的环保厅及一百多个市地级行政区划内的环保部门开始使用地理信息系统平台软件和相应的硬件设施，其中大部分省市已经建立较为完备的环境基础数据库，并在GIS平台基础上开发了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，根据目前的反馈来看，GIS平台的应用取得了显著的成效。在下文中将结合实例分别阐述GIS技术在环境保护领域的应用情况。

2 GIS技术在环保领域的应用

2.1 GIS制图

应用GIS技术制作各类环境专题图并汇集成专题图库，是该技术在应用上的重要内容。与制作周期长、内容更新慢的传统手工制图技术相比，利用GIS技术建立地图数据库，在基础资源的利用上可收到“一次投入、多次产出”的效果，同时，GIS地图数据库用户还可以根据各自不同的需求输出各类专题图，如污染源分布图、大气质量功能区划图等。

2.2 基于GIS的地理信息系统

GIS出众的功能之一，就是它对空间数据采集、编辑、整合的强大处理能力和对相应空间数据的系统管理能力。基于这一优点，可以建立起综合性强的完备地理信息系统，例如使用GIS可以建立各种环境空间数据库，如污染源空间数据库，环境质量信息数据库等。

2.3 GIS在环境监测中的应用

利用GIS技术能够有效地对实时采集的数据进行存储、处理、显示、分析，这一特点使实现为环境问题即时决策提供辅助手段成为可能。如广东省开发了东深流域水环境信息管理系统，该系统可以直接显示和分析水环境的现状、直观呈现污染源分布，并能够水环境质量做出即时评价，还具备追踪污染物来源等功能。但是我国环境信息获取和处理的总体技术水平还比较低，环境监测技术手段普遍还停留在常规阶段，对环境污染和生态还不能实现大面积、全天候、全天时的连续动态监测。

2.4 GIS在生态分析中的应用

地理信息系统还可用于对生态现状的分析，如利用GIS可以比较精确地计算水土流失范围和荒漠化面积，也可以通过客观评价生态破坏程度和波及范围，为各级政府进行生态环境治理提供科学依据。原国家环保总局还将GIS技术与遥感技术相结合，对我国西部12个省市自治区的生态环境状况进行过调查，并从中得出了西部地区生态环境的空间分布和空间统计数据。

2.5 GIS与环境应急预警

GIS也可以应用于环境应急预警预报，环境质量评价和环境影响评价等工作中。从环境污染应急处置系统的信息需求来看, 该系统必须融合大量的空间数据和属性数据、法律法规信息、模型信息、多媒体信息等。因此, 系统数据库的建立、管理尤其空间与属性数据的协同管理是系统建设的关键。这就需要引入GIS 的数据管理功能。GIS 在环境事故应急处置系统中的作用包括提供空间数据和相关属性数据的快速存取和管理功能；提供分层的可视化的显示功能；提供空间和属性数据间的互动查询；提供空间、属性数据一体化的统计分析功能以及 提供多种空间决策功能等，此外GIS 还可与环境污染分析预测模型相结合，生成有效的决策支持信息。由此可见, 将GIS 技术应用于环境事故应急处置系统, 可使环境事故应急管理和环境事故应急处置水平上升到一个更高的层次，并可以使环境基础信息与环境管理信息以及模型分析结果以可视化的图形、图像方式呈现给决策管理人员, 提高环境应急管理工作效率。

3 结论

通过对GIS在环境领域的应用我们可以得出以下结论：一、GIS以其高度集成的空间和地理等特征，能为广大环境工作者提供丰富的地理、气候、水文数据，在环境保护领域引入GIS能够充分的考察地理因素在环境中的影响，让环境管理决策更加准确客观。二、将GIS应用到环境保护各个领域，利用其能大量存储、更新、技术数据的功能，是环境决策人能够更加及时地获得各种环境信息，掌握到不同地区的污染变化情况，从而能够及时的调整环境策略。三、GIS系统能够与各种环境管理、分析系统进行有效结合。在系统中编入各种污染、评价、预测等数学模型，通过对GIS采集到的污染源位置和污染分布状况数据输入模型进行计算，可以立即得到各种有效的理论评估和决策方案，为环境工作者提供重要的技术指导和建议。四、未来将GIS、GPS、RS三者集成化的应用是重要的领域，这种集成的技术能为区域环境现状监测和评价提供全面精确的卫星遥感资料，在环境保护领域能够挥巨大的作用。随着GIS技术的不断发展，我国环境地理信息系统的卡发与应用将迈向更高的台阶，同时随着国家环境地理信息系统的建立，它在环境领域的应用也将进一步得到扩展和完善，更加提升环境管理的便利性和有效性。

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1673-288X（2012）03-0110-02

黄菊, 讲师,主要研究方向:环境管理的数字化应用,计算机技术研究