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GIS在环境保护中的应用

2011-10-18 15:35:33来源:都市圈 编辑:dushiquan 浏览:

  随着社会经济规模的不断扩大和市场化,城市化水平的逐步提高,国家环保法律法规的健全和完善,社会、企业、机构对环保支撑力度的增强,使得中国在环境保护的程度已经得到越来越大提高和改善。社会各界更加关注对公共卫生的保护,更加珍视环境保护问题。

  随着数字化,信息化进程的不断发展和延伸,在环保领域的发展,对于科学化、具体化的各种测量数字就显得非常的重要。当我们有了数据化的资料后,原本想象难以表达的信息就可以随着用户的需求任意表现,不论在空气品质、污水处理或是在水土保持,经由数据化处理的地理信息系统(GIS)系统中,就可以提供一目了然、任意变化的地理信息,配合更加定位准确,形象鲜明的三维地图平台及各项应用属性资料,政府环保单位工作人员或者环保行业的从业员就更加可以透过这些数据落实环保的工作。

  众所周知,环境保护所涉及到的研究对象和研究领域非常多,主要针对水,大气,绿化、城建、湖泊、海湾、海洋等等进行各个方面和角度的分析和预测等等,而GIS的应用正好为环境保护工作提供了优秀的平台和解决方案。
透过对原来监督管理中数据不一致、难以共享,平台杂乱,缺乏统一性,可视化性能不高的基础参考数据,梳理整合到现有GIS系统的数据库,分阶段地进行数据汇总编辑,将市、区、街区等范围的数据分层次地纳GIS系统管理,这样可使各级环保部门的数据源在统一的、权威性高的终端数据库的关联下,实现数据的充分利用和分析,为环保管理与分析决策提供准确的信息,同时提供向上级申报数据出口,从而建立了这套代码统一、数据一致、信息共享、技术先进的信息管理档案。由此可见基于移动的,网络的,桌面的GIS应用不断嵌入到环保应用中,基于遥感的,三维的,矢量的数据分析也为环保工作带来很大帮助。 

  根据实际环保工作的需要,结合GIS的功能,衍生了符合环保工作需求的常见应用,其中包括,环境的评估研究;资源循环利用监测; 水体质量、污染检测与扩散评估;大气质量、污染检测与扩散评估;大气和臭氧监测评估;放射性危险评估;地下水保护;建设许可评价;水源保护、潮间栖息地分析;生态区域分析;危险物扩散的紧急反应 ;工业污染源管理;环境实时监测等等多方位,多角度,多层次的应用。
而GIS是基于基础地理信息数据地理平台上的环保解决方案的应用系统,在过去使用的大多数地理信息平台是为以二维地图为基础的信息平台,但是随着技术的不断发展和进步,现今越来越多地使用目标定位更加准确,数据显示更加清晰,图形表达更加生动,层次深度更加广阔的以三维地图为基础的信息平台。

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  现在我们以环境保护中的环境监测GIS来更加形象地了解一下GIS的平台特点和功能。在特点上,此系统采用J2EE架构,符合应用需求,能与其他环保系统紧密结合,专业性能强;系统组合了GPS,影像,实时监测和视频,令使用数据更加齐全,并安全可靠;系统运行速度快,预留多种接口,便于系统升级和扩展。

  在功能上,首先此系统是以三维地图为基础的信息平台,在平台中可以实现各种GIS的基础操作功能:如放大,缩小,漫游,地物查询,选择查询,缓冲分析,趋势分析等等。

  第二,实现空间查询,包括要素查询,位置查询,路径查询,各种复杂条件查询等等,查询的主要要素包括大气污染,水资源,空气,污染源,单位,排污口,下水道分布等各种空间相关的信息查询。

  第三,属性查询:模糊查询,SQL查询,条件查询等。属性查询主要查询基础数据库中的数据,以及与空间要素相关联的属性数据。要素依旧以污染源,污染单位相关的主题信息。

  第四, 数据管理:数据录入,数据更新,数据报表,数据分类分级管理等。系统以WEB方式为远程用户提供数据查询,数据报表等功能,另外,为有管理权限的用户提供数据填写,数据更新和数据采集的工具。

  第五,环保执勤车辆监控:定位和跟踪,车辆导航,调度和指挥。作为系统的分支之一,系统提供远程管理环保执勤的车辆,通过GPRS和GPS技术实现定位,跟踪,调度,指挥等功能,并为环保执勤车辆提供导航,路径分析,最短路径查询等服务。

  第六,排污监控与管理。排污的监控和管理是系统的主题,主要包括采集排污口数据,排污超标报警,排污口位置显示,排污口平面图显示,排污数据管理,排污信息查询,排污收费管理等功能模块。

  第七,报表管理。报表管理主要根据环境保护综合数据库,根据各种连接管理,结合地图功能,制作各种统计报表及打印功能,图形报表及打印功能,单位数据报表及打印功能。

  第八,数据通信:GPRS,TCP/IP通信。系统提供三种通信手段,完成多种数据采集和交互工作,微波,GPRS/CDMA,以及有线。监测排污使用专用频道的微波技术,监测环保车辆采用GPRS/CDMA无线通信技术,而对于区级环保单位/市级环保单位,服务器/客户端之间的信息交互主要采用宽带连接。

  第九,用户工具:数据库操作工具,GIS图形操作工具。对于中心局域网内部具有编辑权限的用户,系统提供了专用的数据库操作工具和GIS图形操作工具,可以实现各种数据管理和地图管理的工作。
最后,环保宣传功能。系统透过互联网技术,将重点环境保护的区域,生态保育制定区域,实时环境状况等数据与公众分享,让大众清晰了解环保工作对广大群众的影响和对生活生产的重要性。
结合以上在环保工作中,在环境监测等需求,都市圈与番禺环保局合作推出番禺区沙湾水道环保三维仿真系统,此系统是一套集成先进信息技术的环境监控与预警平台,实现地表水、大气、噪声以及污染源的实时监测信息基于地理信息系统(GIS)的可视化显示、检索、统计、分析、预警、控制、上传、实现环境质量和污染源的综合管理和监控。配置在线监测设备接口与视频监控接口,及时、准确、完整地反应水质监控测点的实时监控常规项目数据,并将所有数据实时的传递至数据系统,进行汇总、分析。提高环保部门的综合反映能力,通过实时的监控、及时超标报警,及时发现排污异常,最大限度地降低污染事故造成的危害。全方位地实现了环保工作的需求。

  (1)实现了以集成先进信息技术的环境监控与预警平台,实现地表水、大气、噪声以及污染源的实时监测信息基于地理信息系统(GIS)的可视化显示、检索、统计、分析、预警、控制、上传、实现环境质量和污染源的综合管理和监控;

  (2)以一套适用于手持PDA安装的软件系统,实现移动执法的信息管理;

  (3)结合GPS技术,实现了对车辆进行精准的三维地图定位跟踪、调度和管理;

  (4)通过三维地图直观展现业务信息,实现之间的无缝切换和查询;

  (5)实现实时监测数据和视频(水、气、声)的跨平台调用。

  通过不同例子,可以更加深入地了解GIS的环保应用,使原本繁复的环保工作,透过在一个直观、图形化化的三维地图为基础的信息应用平台上,把各个环保工作业务系统中的数据整合在一起,使环保决策人员可以快速地、实时地、高效地、了解与监控全市各个环境状态和与环境保护相关各种信息的变化,并做出准确有效地分析决策和快速响应,对环境保护作出一份贡献。

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关键词: GIS 环境

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