地理信息系統在環境保護中的應用

劉旭

摘要：地理信息系統（GIS）是一種十分重要的空間信息系統，集成了多種技術，如地理科學、遙感技術與計算機技術等，能夠對空間數據進行采集、管理、分析和可視化輸出。目前，GIS技術不僅應用于社會、經濟、軍事等方面，還應用于資源管理、環境保護、投資分析、人口規劃、商業運轉等領域。在計算機技術的支撐下，GIS可以獲取與編輯整個地球表層（大氣層之內）的地理數據。伴隨我國科學技術與社會經濟的進一步發展，GIS技術必將獲得更多的用武之地。GIS可以管理和分析空間數據，擁有數據整理和歸類功能。本文就此展開了論述，以供參閱。

關鍵詞：地理信息系統;環境保護;應用

引言

目前，資源、人口和環境問題是人類社會面臨的共同問題。面對全球環境日益惡化的趨勢，環境保護問題逐漸引起人們的高度重視。同時，能夠對環境保護起到推動作用的信息技術也開始備受社會各界組織的關注。環境保護與環境信息的處理和采集工作密不可分，而環境信息的采集80%以上與地理空間位置相關聯，自然而然，地理信息系統會成為保護環境的重要工具。有了地理信息系統技術的支持，相關工作者既能夠對環境信息進行獲取、閱讀、存儲和管理，又能夠對環境情況進行有效的分析和模擬評價，從而為后期環境保護提供更及時有效全面的技術支持和信息化服務。建立完善的地理信息系統的建設顯得迫在眉睫，然而目前我國地理信息系統建設還處于發展的初級階段，很多問題有待考慮和商榷。

1地理信息系統（GIS）簡介

地理信息系統（Geographic Information System簡稱GIS）是一項新興技術，有時又稱為“地學信息系統”或“資源與環境信息系統”。GIS隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發展和交叉而形成，它是一種特定的十分重要的空間信息系統。是一個能夠對空間相關數據進行采集、管理、分析和可視化輸出的計算機信息系統。地理信息系統萌芽于20世紀60年代初。隨著地理信息系統在全球范圍內的快速發展，西方發達國家GIS應用已經滲透到社會經濟生活的各個方面，目前已成功地應用到了資源管理、環境保護、災害預測、投資評價、人口和商業管理、交通運輸、教育、軍事等眾多領域。它是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出的技術系統。隨著計算機的飛速發展和延伸，計算機信息技術在包括生態環境保護在內的諸多領域的應用逐步深入，生態環境管理也走上了信息化道路。國內外許多的專家學者對生態環境保護提出了許多有效措施，建立了一些管理模型，并設計和開發了一些應用系統。然而很多系統都是局部的、低層次的管理應用系統。以支持生態環境資源動態管理、生態環境保護、面向決策應用為主的系統比較少見，所以，開發出基于GIS的生態環境系統具有重要意義。

2地理信息系統在環境保護中的應用

2.1環境監測

利用GIS技術能夠有效地對實時采集的數據進行存儲、處理、顯示、分析，這一特點使實現為環境問題即時決策提供輔助手段成為可能。如廣東省開發了東深流域水環境信息管理系統，該系統可以直接顯示和分析水環境的現狀、直觀呈現污染源分布，并能夠水環境質量做出即時評價，還具備追蹤污染物來源等功能。但是我國環境信息獲取和處理的總體技術水平還比較低，環境監測技術手段普遍還停留在常規階段，對環境污染和生態還不能實現大面積、全天候、全天時的連續動態監測。

2.2環境保護圖件制作

在環境影響評價中，地圖需要層層修改和篩查，最終疊加成專題圖件，雖然人們可以使用CAD與Photoshop軟件進行輔助分析，但是其仍然存在制作速度慢、使用率低等問題。當前，人們要合理利用GIS地圖數據庫，充分挖掘潛能，實現一次投入、多次產出的制作效果。用戶可以根據自身需求，按照具體地貌特征與物體特征制圖，實時加入最新數據，快捷高效地制作高質量環境專題地圖。

2.3生態分析

分析生態現狀還可用地理信息系統，如利用GIS可把水土流失范圍和荒漠化面積比較精確地計算出來，也可以對生態破壞程度和波及范圍實現客觀評價，有利于輔助各級政府決策生態環境治理。原國家環保總局把GIS技術結合了遙感技術，調查了西部12個省的生態環境，把其空間分布和統計數據得出來。

2.4環境影響評價

所謂環境影響評價說的就是對整個環境質量好壞的評價，它是判斷環境管理工作是否合格的依據，也是實施可持續發展道路的重要手段之一。環境影響評價的實施過程是按照一定的流程和評判標準對一個區域內的環境質量狀況進行確定，然后預測其可能給人類正常日常活動和環境質量變化產生怎樣的影響，按照時間先后順序可分為現狀評價、回顧評價和預期影響評價。環境評價的首要工作任務是確定評價的觀點、目標、方法、和標準，然后通過分析和運算得出科學合理的評價。20世紀中期環境評價在發達國家出現，并與70年代發展迅速。縱觀古今環境評價發展史，由原先的單一目標逐漸發展呈多個目標，由單純的自然環境體系逐漸向社會環境發展。

2.5環境應急系統

從環境污染應急事件的特點和內容進行分析可以得到，要處理各類環境污染應急事件的系統必須融合大量的空間數據和屬性數據，既要包括空間、坐標等地理信息，還要涵蓋監測、評價、預測等環境信息。所以，環境應急系統的重中之重是建立詳細客觀的系統數據庫。而地理信息與環境數據的協同管理則是該系統建立的根本，這就需要引入GIS的數據管理功能。GIS在環境應急系統要能夠提供足夠的空間用以記錄和存儲相關的空間數據和環境指標以實現高效的管理功能。環境應急系統需要急速處理大量空間、時間、環境屬性數據，GIS能夠在最短時間內提供完整而全面的各種地理及環境數據，并能按實際需要集成各種分析、統計功能，切實提高環境工作人員的管理決策能力。其次，將圖形化技術應用到環境應急系統中，對不同的參數指標，配以不同顏色的色塊，可直觀地將污染屬性信息以圖形方式顯示在屏幕上，還能對不同的污染信息進行分層的觀察。再次，將GIS能夠提供的空間地理數據與各種環境屬性數據之間關聯起來，讓決策者和研究人員可以進行多向的互動式查詢。

結束語

總而言之，地理信息系統是強化環境保護的有效工具，具有多種應用優勢。當前，人們要立足于環境保護，優化地理信息系統應用方案，有序推進我國環境保護工作，為人們營造健康、綠色的生活環境。

參考文獻

[1]杜麗萍，姚翠翠.地理信息系統在環境保護中的應用[J].中國資源綜合利用.2020（09）：168-170