解析城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

摘要 如今我們已經(jīng)進(jìn)入到信息化時(shí)代，信息技術(shù)以及信息化水平的發(fā)展情況已經(jīng)成為對(duì)一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的綜合實(shí)力、競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行衡量的標(biāo)準(zhǔn)之一。城市作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)建設(shè)，也在不斷發(fā)展，隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，對(duì)城市環(huán)境規(guī)劃、建設(shè)、管理以及服務(wù)也提出了新的要求。為了能夠有效地解決城市環(huán)境的管理問(wèn)題，就必須建立一個(gè)完整的城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)。本文就對(duì)城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞 城市環(huán)境空間 信息系統(tǒng) 開(kāi)發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，對(duì)城市環(huán)境規(guī)劃、建設(shè)、管理以及服務(wù)也提出了新的要求，為了實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)化發(fā)展，就必須有效地解決城市環(huán)境的管理問(wèn)題，對(duì)城市環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)和治理，建立完整的城市空間環(huán)境信息系統(tǒng)，可以對(duì)城市環(huán)境問(wèn)題的管理力度進(jìn)行提高①。

1 城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的意義

隨著數(shù)字城市的出現(xiàn)，城市環(huán)境信息工程也隨之而來(lái)，并成為數(shù)字城市的重要組成部分。其中把城市環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、處理、應(yīng)用以及發(fā)布、服務(wù)等作為一項(xiàng)具有明確任務(wù)的工程項(xiàng)目來(lái)做的，也就是城市環(huán)境信息系統(tǒng)。城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的建立，有利于建立城市環(huán)境信息工程的框架以及基礎(chǔ)應(yīng)用，還有助于利用相關(guān)的理論、技術(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，以便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化管理，來(lái)對(duì)城市環(huán)境管理信息化的發(fā)展以及更多的需求進(jìn)行滿(mǎn)足，另外還可以利用系統(tǒng)思想把城市環(huán)境信息工程的復(fù)雜性和整體性進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)全市環(huán)境保護(hù)的有序化以及最優(yōu)化。

2 城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式

城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)是基于地理信息系統(tǒng)平臺(tái)以及其對(duì)象組件建立的，在現(xiàn)有的條件上，結(jié)合辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、WEB網(wǎng)站信息發(fā)布系統(tǒng)以及管理信息系統(tǒng)來(lái)構(gòu)成。客戶(hù)端的用戶(hù)進(jìn)行信息操作通過(guò)普通的瀏覽器即可進(jìn)行，信息中心的服務(wù)器可以進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的管理，另外系統(tǒng)還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)②。圖1為把數(shù)據(jù)分析以及功能分解進(jìn)行結(jié)合的空間信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式。

其中城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的功能主要有：（1）實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的所有功能，即數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)變換、信息輸出、圖像圖形顯示、信息查詢(xún)以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理等，主要就是進(jìn)行就是進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、輸出、瀏覽的基本操作；（2）實(shí)現(xiàn)了圖文表的一體化。這一功能主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)計(jì)算機(jī)的統(tǒng)計(jì)、可壞死化以及多媒體功能進(jìn)行了充分的利用，不但可以進(jìn)行雙向查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，還可以對(duì)多媒體功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并可以對(duì)網(wǎng)上地圖進(jìn)行發(fā)布；（3）實(shí)現(xiàn)了空間分析功能。主要是借助于地理信息系統(tǒng)的空間分析功能來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境預(yù)測(cè)以及環(huán)境模型分析的；（4）實(shí)現(xiàn)了決策支持功能。可以對(duì)不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的問(wèn)題進(jìn)行決策模擬運(yùn)用，例如環(huán)境預(yù)警、環(huán)境預(yù)測(cè)、環(huán)境評(píng)價(jià)以及環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等。

3 城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的應(yīng)用

城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)是利用遙感技術(shù)對(duì)環(huán)境動(dòng)態(tài)以及所采集的環(huán)境信息進(jìn)行更新的，然后從環(huán)境治理的角度出發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)其分析結(jié)果對(duì)污染源進(jìn)行管理，對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，以此對(duì)環(huán)境進(jìn)行綜合治理③。城市環(huán)境空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)可以分為以下幾類(lèi)：①城市自然環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫(kù)，包含有城市地質(zhì)、氣候氣象、土壤、水文、動(dòng)植物以及生態(tài)等；②城市環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)，包含有水、空氣、土壤、噪聲、生態(tài)以及綠地等；③社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，包含有行政區(qū)劃、衛(wèi)生、工業(yè)、教育、能源、交通運(yùn)輸、土地利用等；④環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境法規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)，包含有城市大氣、綠地、水等多源環(huán)境目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家相關(guān)環(huán)境法規(guī)；⑤城市污染源信息數(shù)據(jù)庫(kù)，包含有農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通以及日常生活等之中的污染源數(shù)量、空間信息以及其污染的地域范圍。下面本文就對(duì)寶雞市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的具體利用進(jìn)行分析。

（1）寶雞市地理環(huán)境信息的空間屬性。系統(tǒng)設(shè)置的運(yùn)行環(huán)境為：操作系統(tǒng)為Microsoft Windows NT4.0（2000server）；Web服務(wù)器為Microsoft Internet Information Server 4.0以上；GIS服務(wù)器為ArcInfo IMS3.0；客戶(hù)端的操作系統(tǒng)為Windows95；瀏覽器軟件為Internet Explorer5.0以上；電子底圖采用的是1：50000的城市電子地圖。環(huán)境空間信息系統(tǒng)的功能模塊和屬性為在地圖上把大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布以及相關(guān)的環(huán)境信息進(jìn)行標(biāo)注，然后運(yùn)用其和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，把大氣不同質(zhì)量的專(zhuān)題圖制作出來(lái)；另外還要把地面水的監(jiān)測(cè)斷面分布進(jìn)行標(biāo)注，制作出不同質(zhì)量地面水的環(huán)境專(zhuān)題圖。

（2）寶雞市監(jiān)測(cè)環(huán)境空間信息圖的制作。①把地圖復(fù)制到硬盤(pán)上，并將其改為只讀屬性；②把ESRI中的Arc View打開(kāi)，增加電子底圖的blocka-d圖層，也就是市區(qū)輪廓圖，利用NEW THEME把創(chuàng)建主題對(duì)話(huà)框激活，把指定主題的特征類(lèi)型作為點(diǎn)層；③對(duì)文件的輸出路徑和文件名進(jìn)行指定，為C：＼寶雞地圖＼BJ＼DQD.SHP，C盤(pán)會(huì)產(chǎn)生三個(gè)文件，分別是dqd.dbf、dqd.shx以及dpd.shp。④對(duì)視圖中的dqd.shp進(jìn)行編輯。把SHAPE主題激活，并把非編輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換成編輯狀態(tài)；給主題添加字段，并且給每條記錄賦值；在編輯完成之后，選擇THEME里的stop editing把編輯保存。⑤把大氣的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位視圖制作出來(lái)。點(diǎn)擊VIEW；點(diǎn)擊LAYOUT，對(duì)輸出類(lèi)型進(jìn)行點(diǎn)擊，產(chǎn)生寶雞市的大氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)位圖。采用同樣的方法，也可以把寶雞市的地面水監(jiān)測(cè)斷面圖制作出來(lái)④。

（3）寶雞市環(huán)境監(jiān)測(cè)空間信息圖層的應(yīng)用。①在DQD.shp視圖窗口，設(shè)置圖層操作以及有關(guān)參數(shù)：點(diǎn)擊工具欄VIEW里的add theme增加其他圖層；點(diǎn)擊THEME里的table，可以把大氣點(diǎn)位圖中的所有記錄顯示出來(lái)；點(diǎn)擊EDIT，對(duì)各圖層進(jìn)行編輯；點(diǎn)擊THEME里的edit legend可以對(duì)圖層顏色、形狀、符號(hào)以及分級(jí)顯示進(jìn)行設(shè)置。②對(duì)視圖分析查詢(xún)功能進(jìn)行啟動(dòng)，其查詢(xún)功能主要有兩大類(lèi)，就以大氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)視圖為例，分別是：可以對(duì)地圖對(duì)象中的查詢(xún)地點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行選擇，以此對(duì)和其有關(guān)的環(huán)境信息進(jìn)行查詢(xún)，例如“三陸醫(yī)院”，只要打開(kāi)屬兔工具中的查詢(xún)鍵，把大氣視圖中的“三陸醫(yī)院”點(diǎn)電機(jī)，屏幕就會(huì)顯示出“三陸醫(yī)院”的所有信息；可以對(duì)滿(mǎn)足一定條件的地點(diǎn)進(jìn)行查詢(xún)，并將此顯示在地圖上。例如想要查詢(xún)二氧化硫≥0.044mg/m3的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的話(huà)，只要在大氣視圖中點(diǎn)擊THEME、點(diǎn)擊properties、點(diǎn)擊查詢(xún)，輸入≥0.044mg/m3二氧化硫，確認(rèn)，屏幕即可以顯示結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

基于地理信息系統(tǒng)的城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究水平，因各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同而參差不齊，想要實(shí)現(xiàn)各城市環(huán)境信息的共享和交流，就要盡快趕上國(guó)際地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，由此建立一個(gè)統(tǒng)一的城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)模式。

注釋

① 萬(wàn)軍明.城市環(huán)境信息工程理論及其應(yīng)用研究[D].博士學(xué)位論文，中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)，2009.12.

② 王穎.城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2006（12）：4-6.

③ 蔡貞玉.GIS在城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用探討[J].測(cè)繪與空間地理信息，2009.32（4）：138-142.

④ 劉文霞，仝建科，胡美章.城市環(huán)境空間信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].環(huán)境保護(hù)，2003（2）：52-55.