計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

趙偉偉，萬(wàn)方

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300402）

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計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

趙偉偉，萬(wàn)方

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300402）

摘要：本文主要介紹了計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用廣泛，并從環(huán)境監(jiān)測(cè)分析、污染治理、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境規(guī)劃與環(huán)境管理四個(gè)方面介紹了計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上展望了計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；環(huán)境科學(xué)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；污染治理；3S技術(shù)

環(huán)境科學(xué)，是在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，為了解決環(huán)境問(wèn)題而誕生的一門(mén)新興科學(xué)。它主要研究人類社會(huì)發(fā)展活動(dòng)和環(huán)境演化規(guī)律之間的相互作用關(guān)系，尋求人類社會(huì)和環(huán)境的協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展的途徑與方法。環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域比較廣泛，主要有環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染、環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境規(guī)劃等多方面，而計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)的這些領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用［1］，包括數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和處理、數(shù)據(jù)信息庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)報(bào)表、數(shù)據(jù)發(fā)布等。當(dāng)前，在環(huán)境數(shù)據(jù)處理中主要使用的軟件有excel、ori?gin、spss等軟件，在信息分析、圖形化處理和發(fā)布中常用到的軟件有origin、powerpoint等軟件，在污染物遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程中涉及到大氣污染模型和水質(zhì)模型的計(jì)算模擬方面主要用到的軟件有visual basic，matlab，mathematica等軟件。

1　計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方面的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)技術(shù)與生物、物理、化學(xué)等現(xiàn)代手段綜合利用，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的智能化，提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和監(jiān)測(cè)的高效性。還可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件excel、origin、spss、matlab等對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析、模型運(yùn)算，有效地提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析效率，便于快速找出數(shù)據(jù)規(guī)律，從而有利于分析數(shù)據(jù)之間的相互影響及作用機(jī)理。還可以根據(jù)連續(xù)測(cè)得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)修訂模型和規(guī)律，之后利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)達(dá)共享數(shù)據(jù)，專家就可以根據(jù)共享的數(shù)據(jù)對(duì)環(huán)境污染物的遷移等作出預(yù)測(cè)［2］。

2　計(jì)算機(jī)技術(shù)在污染治理方面的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控系統(tǒng)用于工業(yè)和市政用水處理、污水和廢水處理中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水處理的水處理遠(yuǎn)程控制、就地控制以及自動(dòng)控制，便于工業(yè)和市政在污水處理方面的管理。2001年4月，黃河、海河、太湖等多地開(kāi)始成為水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)試點(diǎn)。它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代水資源管理理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種高新科技手段，對(duì)河流或湖泊的水資源及相關(guān)的大量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、傳輸、管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、優(yōu)化配置和科學(xué)調(diào)度，以遠(yuǎn)程自動(dòng)控制技術(shù)為依托對(duì)重要的水利工程進(jìn)行操作控制，使得水利工程水資源得到優(yōu)化配置和科學(xué)管理［3］。

3　計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

根據(jù)環(huán)評(píng)需要，在我國(guó)國(guó)情基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面開(kāi)發(fā)了以計(jì)算機(jī)輔助建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)系統(tǒng)，大大提高了環(huán)評(píng)工作的效率和環(huán)評(píng)質(zhì)量，同時(shí)提高了我國(guó)環(huán)境管理水平。它主要是運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)和污染源數(shù)據(jù)，根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》所規(guī)定的內(nèi)容及方法，選定適合的環(huán)境數(shù)學(xué)模型進(jìn)行公式選擇，參數(shù)選取，對(duì)大氣環(huán)境、水環(huán)境等進(jìn)行環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，繪制出大氣污染、水污染等濃度圖，使得環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作更加科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化［4］。

4　計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境規(guī)劃與環(huán)境管理方面的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境規(guī)劃和管理方面主要運(yùn)用3S技術(shù)（遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS））和AutoCAD。3S技術(shù)可準(zhǔn)確直觀的描述環(huán)境規(guī)劃與環(huán)境管理中的多種反映環(huán)境問(wèn)題和環(huán)境過(guò)程的模型，比如污染物大氣擴(kuò)散模型等，從而為環(huán)境規(guī)劃與環(huán)境管理提供有力依據(jù)。3S技術(shù)還廣泛的應(yīng)用在環(huán)境信息采集、處理、分析、管理、輸出及決策支持，它還可以用來(lái)環(huán)境數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、環(huán)境演變的模擬，能夠清晰的顯示不同區(qū)域的環(huán)境狀況，反映環(huán)境數(shù)據(jù)在空間上的變化趨勢(shì)。在環(huán)境規(guī)劃與管理中直觀地顯示出污染源、排污口、監(jiān)測(cè)斷面等重要環(huán)境要素的空間分布情況［4］。而用Auto?CAD進(jìn)行環(huán)境規(guī)劃，其特點(diǎn)是前期工作較復(fù)雜，后期工作卻輕松、便捷，效率極高。利用CAD作圖一方面可以給出任意比例、任意色相、任意份數(shù)的規(guī)劃成果圖，方便存檔；另一方面還可以滿足環(huán)境規(guī)劃的其他要［5］。

5　計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的發(fā)展前景

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，環(huán)境工作者應(yīng)該不斷地探索如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果去有效地解決環(huán)境問(wèn)題。環(huán)境科學(xué)的發(fā)展應(yīng)當(dāng)充分利用各種觀測(cè)衛(wèi)星和航空遙感技術(shù)、自動(dòng)定位觀測(cè)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)才能適應(yīng)區(qū)域資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)發(fā)展的需要。因此，環(huán)境工作者要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立人口、經(jīng)濟(jì)，污染源、自然環(huán)境、環(huán)境質(zhì)量等基本情況的數(shù)據(jù)庫(kù)，用以評(píng)估污染物環(huán)境容量、解決自然災(zāi)害等重大環(huán)境問(wèn)題。

未來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，必將形成以信息技術(shù)和生物技術(shù)為先導(dǎo)、材料科學(xué)為支柱的完整的科學(xué)體系，隨著社會(huì)形勢(shì)的不斷發(fā)展，環(huán)境工作者在工作中需要用到全國(guó)自然資源及環(huán)境狀況的各種數(shù)據(jù)庫(kù)，這就要求我們必須通過(guò)空間結(jié)構(gòu)模式隨時(shí)進(jìn)行分析模擬，開(kāi)展環(huán)境決策信息系的研究，從而為宏觀決策提供“快而準(zhǔn)”的科學(xué)依據(jù)。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展及應(yīng)用必將使環(huán)境科學(xué)研究進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

參考文獻(xiàn)：

［1］奚旦立，孫裕生，劉秀英.環(huán)境監(jiān)測(cè)［M］.北京：高等教育出版社，2004

［2］李惠榕.計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］.環(huán)境保護(hù)科學(xué)，1996，78

［3］胡玉之，袁國(guó)林.計(jì)算機(jī)技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用［J］.環(huán)境科學(xué)，2008，27（增刊）∶17-22

［4］劉巖，岳剛.計(jì)算機(jī)在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技.1997，01

［5］顧崗.計(jì)算機(jī)輔助制圖（AutoCAD）在環(huán)境規(guī)劃中的應(yīng)用［J］.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，1997.9（2）

The application of Computer Technology to Environmental Sciences

Zhao Weiwei，Wan fang
（Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402）

Abstract:∶This essay mainly introduces the wide application of Computer Technology in the field of Environmental Sciences，including these four aspects∶The Analysis of Environment monitoring，the Evolution of pol?lution control and environment implication，Environmental Planning，Environmental management.What’s more，this essay also predicts the brilliant development prospect of the usage of Computer Technology in Environmental Sciences.

Key words:Computer Technology；Environmental Sciences；Environment Monitoring；Environmental Pollu?tion Control；3S Technology

doi：10.3969/j.issn.1008-1267.2016.01.020

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C

文章編號(hào)：1008-1267（2016）01

收稿日期：2015-10-20

基金項(xiàng)目：天津市高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)2014年度課題＋以環(huán)保類技能大賽為載體推進(jìn)課程改革的研究與實(shí)踐

作者簡(jiǎn)介：趙偉偉（1986～），女，初級(jí)，教師，碩士研究生，主要研究方向：資源環(huán)境及環(huán)境監(jiān)測(cè)。